Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0.15kg được đun nóng tới
100
o
C
vào một chậu nước ở
20
o
C
. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng
25
o
C
. Biết nhiệt dung riêng của nhô và nước lần lượt là 880J/kg.K và 4200J/kg.K.
a) Tính khối lượng nước, coi chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau.
b) Nếu quá trình truyền nhiệt trên có hiệu suất là 80% thì lượng nước trong chậu nóng lên đến bao nhiêu độ?Coi nhiệt lượng truyền cho nước là có ích
Đáp án:
a. m = 0,47kg
b. Δt = $4^{o}C$
Giải thích các bước giải:
a. Khối lượng của nước là:
\[\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Leftrightarrow {m_1}{c_1}\Delta {t_1} = {m_2}{c_2}\Delta {t_2}\\
\Leftrightarrow 0,15.880.\left( {100 – 25} \right) = {m_2}.4200.\left( {25 – 20} \right)\\
\Rightarrow {m_2} = 0,47kg
\end{array}\]
b. Nhiệt lượng thực tế thu được là:
\[{Q_{thu}}’ = 80\% .{Q_{thu}} = 80\% .9900 = 7920J\]
Lượng nước trong chậu nóng lên tới :
\[\begin{array}{l}
{Q_{thu}}’ = {m_2}{c_2}\Delta {t_2}’\\
\Rightarrow \Delta {t_2}’ = \frac{{{Q_{thu}}’}}{{{m_2}{c_2}}} = \frac{{7920}}{{0,47.4200}} = {4^o}C
\end{array}\]