thả một quả cầu bằng thép có khối lượng 1,5kg ở 60độ C vào chậu chứa 2kg nước ở 20độ C. giả sử có sự trao đổi nhiệt giữa quả cầu và nước cho nhiệt dung riêng của nước vào thép lần lượt là 4200j/kg.K và 460j/kg.k tính nhiệt độ của quả cầu và nước khi có cân bằng nhiệt
thả một quả cầu bằng thép có khối lượng 1,5kg ở 60độ C vào chậu chứa 2kg nước ở 20độ C. giả sử có sự trao đổi nhiệt giữa quả cầu và nước cho nhiệt dun
By Emery
Đáp án: `t_{cb}=23,036^oC`
Giải:
Nhiệt lượng do quả cầu thép tỏa ra:
`Q_1=m_1c_1(t_1-t_{cb})`
`Q_1=1,5.460.(60-t_{cb})=41400-690t_{cb}`
Nhiệt lượng do nước thu vào:
`Q_2=m_2c_2(t_{cb}-t_2)`
`Q_2=2.4200.(t_{cb}-20)=8400t_{cb}-168000`
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
`Q_1=Q_2`
⇔ `41400-690t_{cb}=8400t_{cb}-168000`
⇔ `9090t_{cb}=209400`
⇒ $t_{cb}=23,036 \ (^oC)$
Đáp án:
t°3 = 22,1°C
Giải thích các bước giải:
Gọi t°3 là nhiệt độ khi cân bằng ta có:
Nhiệt lượng thu vào của nước là :
Qthu = 3.4200.( t°3 – 20)
=> Qthu = 12600t°3 – 252000 J
Nhiệt lượng tỏa ra của quả cầu thép là :
Q tỏa = 1,5.460.(60-t°3)
=> Q tỏa = 41400 – 690t°3 J
Theo PTCBN ta có:
Qthu = Q tỏa
12600t°3 – 252000 =41400 – 690t°3
=> t°3 = 22,1 °C
Vậy nhiệt độ khi cân bằng là : 22,1 °C