Có hai bình cách nhiệt cùng đựng một chất nào đó. Một học sinh lần lượt múc từng ca chất lỏng ở bình một trút vào bình hai và ghi lại nhiệt độ hai bình khi cân bằng nhiệt sau mỗi lần trút, được kết quả là: 100C; 150C; 180C. Tính nhiệt độ của chất lỏng ở bình một. Coi nhiệt độ của mỗi ca chất lỏng múc từ bình một đổ vào bình hai là như nhau. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh.
Giải chi tiết:
- Theo đề bài thì sau khi trút mỗi ca chất lỏng từ bình 1 vào bình 2 thì nhiệt độ bình 2 tăng dần. Vậy trong tất cả các lần trút, các ca chất lỏng đều tỏa nhiệt còn bình chất lỏng 2 thu nhiệt
- Gọi q1 là nhiệt dung của mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 trút vào bình 2 và q2 là nhiệt dung của bình chất lỏng 2 sau lần trút thứ nhất
- Khi trút ca chất lỏng thứ hai vào bình 2 ta có phương trình cân bình cân bằng nhiệt:
q1(t1 – 15) = q2(15 -10)
(t1 là nhiệt độ của mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 trút vào bình 2 và cũng chính là nhiệt độ của chất lỏng ở bình 1)
q1(t1 – 15) = 5q2 => q2 =
(1)
- Khi trút ca chất lỏng thứ ba vào bình 2 ta có phương trình
=> q1(t1 – 18) = (q2 +q1)(18 – 15) => q1(t1 – 18) = 3(q2 +q1) (2)
Thay (1) vào (2) ta được: q1(t1 -18) = 3q1
<=> 5(t1 – 18) = 3(t1 – 10)
<=> t1 = 300C
Vậy nhiệt độ ở bình 1 là 300C