Hai bình nhiệt lượng kế A và B, bình A chứa lượng nước có khối lượng m
Câu hỏi
Nhận biếtHai bình nhiệt lượng kế A và B, bình A chứa lượng nước có khối lượng m1 và một quả cầu kim loại khối lượng m3 ở nhiệt độ 1000C, bình B chứa lượng nước có khối lượng m2 ở nhiệt độ 200C. Nếu lấy quả cầu từ bình A thả vào bình B, khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước trong bình B là t1 = 250 C. Sau đó lấy quả cầu từ bình B thả trở lại vào bình A, khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước trong bình A là t2 = 900C. Cho rằng chỉ có nước trong các bình và quả cầu trao đổi nhiệt cho nhau.
a. Lấy quả cầu từ bình A thả vào bình B lần thứ 2, khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước trong bình B là bao nhiêu ?
b. Sau khi thả quả cầu từ bình A vào bình B lần thứ 2, đổ cả nước trong bình B và quả cầu vào bình A thì nhiệt độ khi cân bằng của nước bằng bao nhiêu ?
Đáp án đúng:
Lời giải của Tự Học 365
Giải chi tiết:
a. Gọi nhiệt dung riêng của nước và quả cầu lần lượt là c1, c2
Khi thả quả cầu từ bình A vào bình B lần 1:
m3c2(100 - 25) = m2c1(25 - 20) → 15 m3c2 = m2c1 (1)
Thả quả cầu từ bình B vào bình A:
m3c2(90 - 25) = m1c1(100 - 90) → 6,5 m3c2 = m1c1 (2)
Thả quả cầu từ bình A vào bình B lần 2: m3c2(90-t) = m2c1(t - 25) (3)
Thay (1) và0 (3): 90 - t = 15(t-25) → t = 29,06250C
b. Ta có phương trình cân bằng nhiệt: (m1c1+ m3c2)(100 - t’) = m2c1(t’-20) (4)
Từ (1), (2), (4) ta có: 7,5(100 - t’) = 15(t’-20) → t ≈ 46,670C
