by Khi thả một quả cầu bằng nhôm có khối lượng 500g vào 2 lít nước ở 25°C thì nhiệt độ của chúng sau khi cân bằng nhiệt là 30°C. Hỏi nhiệt độ ban đầu của quả cầu nhôm là bao nhiêu? Biết nhiệt lượng hao phí trong trường hợp này bằng 20% nhiệt lượng do nước thu. Nhiệt dung riêng của nhôm và nước là 880 J/kg.K, 4200 J/kg.K.
Hướng dẫn
Gọi t$_{nh}$ là nhiệt độ ban đầu của chì
t là nhiệt độ khi cân bằng nhiệt
Nhiệt lượng do quả cầu chì tỏa ra:
Q$_{tỏa}$ = m$_{nh}$c$_{nh}$.(t$_{nh}$ – t) = 0,5.880.(t$_{nh}$ – 30) = 440.(t$_{nh}$ – 30)
Nhiệt lượng do nước thu:
Q$_{n}$ = m$_{n}$c$_{n}$(t – t$_{n}$) = 2.4200.(30 – 25) = 42000 J
Nhiệt lượng hao phí:
Q$_{hp}$ = 20%.Q$_{n}$ = 0,2.42000 = 8400 J
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Vậy nhiệt độ ban đầu của quả cầu nhôm là 144,5°C
