Bài 7 trang 173 - SGK Lý 10, Một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta...

7. Một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 20⁰C. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung  nóng tới 75^oC. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.

Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/(kg.K) ; của nước là 4,18.10³ J/(kg.K), của sắt là 0,46 J/(kg.K).

Hướng dẫn giải.

Nhiệt lượng mà nhôm và bình nước thu vào :

 Q_thu = Q₁ + Q₂ = (m₁c₁ + m₂c₂)(t – t₁).

Nhiệt lượng do sắt tỏa ra là :

Q_tỏa = Q₃ = m₃c­_3. ∆t₃ = m₃c₃ (t₃ – t).

Trạng thái cân bằng nhiệt :

         Q₁ + Q₂ = Q₃.

⇔  (m₁c₁ + m₂c₂)(t – t₁) = m₃c­_3. ∆t₃ = m₃c₃ (t₃ – t)

=> \(t = \frac{(m_{1}c_{1}+m_{2}c_{2})t_{1}+m_{3}c_{3}t_{3}}{m_{1}c_{1}+m_{2}c_{2}+m_{3}c_{3}}\)

=> \(t = \frac{(0,5.0,92+0,118.4,18)10^{3}.20+0,2.0,46.10^{3}.75}{(0,5.0,92+0,118.4,18+0,2.0,46).10^{3}}\)

=> t ≈ 25^oC.