(2,0 điểm). Cho ba bình cách nhiệt đựng nước ở các nhiệt độ ban đầu t1 = 800C, t2 = 600C và t3. Lần lượt múc nước từ bình 1 sang bình 2, từ bình 2 sang bình 3 và từ bình 3 về bình 1; mỗi lần đều múc một lượng nước có khối lượng m và chỉ múc sau khi trong bình đã có cân bằng nhiệt. Nhiệt độ trong các bình khi có cân bằng nhiệt là t'1 = 700C, t'2 và t'3 = 400C. Khối lượng nước trong bình 1 và bình 2 lúc đầu là m1 = m2 = 1 kg. Bỏ qua mọi hao phí nhiệt.
a) Tính giá trị của m và t'2.
b) Thực hiện quá trình như trên rất nhiều lần thì nhiệt độ cuối cùng trong bình 1 là t = 580C. Tính khối lượng m3 và nhiệt độ t3 của nước trong bình 3 lúc đầu.
Giải chi tiết:
a) Phương trình cân bằng nhiệt:
- Đổ từ bình 3 về bình 1: (1 - m)(80 - 70) = m(70 - 40) => m = 0,25 kg
- Đổ từ bình 1 sang bình 2: 1.(t'2 - 60) = 0,25.(80 - t'2) => t'2 = 64 0 C
b) Sau rất nhiều lần múc, nhiệt độ của các bình tiến tới cùng một giá trị cân bằng. Phương trình cân bằng nhiệt: 1.(70 – 58) + 1.(64 – 58) = m3.(58 – 40) => m3 = 1 kg
Và: 1.(80 – 58) + 1.(60 – 58) = 1.(58 – t3) => t3 = 340C