Thả một miếng thép 2 kg đang ở nhiệt độ 345°C vào một bình đựng 3 lít nước. Sau khi cân bằng nhiệt độ cuối cùng là 30°C. Bỏ qua sự tỏa nhiệt qua môi trường. Biết nhiệt dung riêng của thép, nước lần lượt là 460 J/kg.K, 4200 J/kg.K. Nhiệt độ ban đầu của nước là:
A. 7°C
B. 17°C C. 27°C
D. 37°C
Hướng dẫn
3 lít nước = 3 kg
Gọi nhiệt độ ban đầu của nước là t$_{0}$
– Nhiệt lượng của miếng thép tỏa ra là:
Q1 = m$_{1}$c$_{1}$Δt$_{1}$ = 2.460.(345 – 30) = 289800 J
– Nhiệt lượng mà nước thu vào là:
Q2 = m$_{2}$c$_{2}$Δt$_{2}$ = 3.4200.(30 – t$_{0}$)
– Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Q$_{1}$ = Q$_{2}$ ⇔ 289900 = 3.4200.(30 – t$_{0}$)
⇒ t$_{0}$ = 7°C
⇒ Đáp án A