by Người ta đổ m$_{1}$ = 200g nước sôi có nhiệt độ 1000c vào một chiếc cốc thủy tinh có khối lượng m$_{2}$ = 120g đang ở nhiệt độ t$_{2}$ = 20°C sau khoảng thời gian t = 5 phút, nhiệt độ của cốc nước bằng 40°C. Nhiệt dung riêng của nước là c$_{1}$ = 4200J/kg.K, Nhiệt dung riêng của thuỷ tinh là c$_{2}$ = 840J/kg.K . Xem rằng sự mất mát nhiệt xảy ra một cách đều đặn, hãy xác định nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh trong mỗi giây.
Hướng dẫn
– Do sự bảo toàn năng lượng, nên có thể xem rằng nhiệt lượng Q do cả cốc nước toả ra môi trường xung quanh trong khoảng thời gian 5 phút bằng hiệu hai nhiệt lượng
– Nhiệt lượng do nước toả ra khi hạ nhiệt từ 100°C xuống 40°C là
Q$_{1}$ = m$_{1}$.c$_{1}$.(t$_{1}$-t)
= 0,2.2400. (100-40) = 28800 (J)
– Nhiệt lượng do thuỷ tinh thu vào khi nóng đến 40°C là
Q$_{2}$ = m$_{2}$.c$_{2}$.(t-t$_{2}$)
= 0,12.840.(40-20) = 2016 (J)
– Do đó nhiệt lượng toả ra môi trường là:
Q = Q$_{1}$ – Q$_{2}$ = 26784 (J)
– Công suất toả nhiệt trung bình của cốc nước bằng:
Đáp số: 89,28 J/s
