by Một cục đồng có khối lượng 1kg được đun nóng đến 100°C. Sau đó người ta thả cục đồng vào một chậu sắt có khối lượng 500g đựng 2kg nước ở 20°C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Biết nhiệt dung riêng của đồng, sắt và nước lần lượt là c$_{1}$ = 3,8.10$^{3}$J/kg.K; c$_{2}$ = 0,46.10$^{3}$J/kg.K ; c$_{3}$ = 4,2.10$^{3}$J/kg.K. Tìm nhiệt độ cuối cùng của nước?
A. 40°C
B. 60°C
C. 33,45°C
D. 23,37°C
Hướng dẫn
Đáp án : D
– Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ
– Nhiệt lượng cục đồng tỏa ra khi hạ nhiệt từ 100°C đến t°C:
Q$_{1}$ = m$_{1}$.c$_{1}$.( t$_{1}$ – t)
– Nhiệt lượng thùng sắt và nước nhận được để tăng nhiệt độ từ 20°C đến t°C:
Q$_{2}$ = m$_{2}$.c$_{2}$.( t – t$_{2}$)
Q$_{3}$ = m$_{3}$.c$_{1}$.( t – t$_{2}$)
– Theo phương trình cân bằng nhiệt , ta có:
Q$_{1}$ = Q$_{2}$ + Q$_{3}$
=> m$_{1}$.c$_{1}$.( t$_{1}$ –t) = m$_{2}$.c$_{2}$.( t –t$_{2}$) + m$_{3}$.c$_{3}$.(t – t$_{2}$)
= 23,37°C
