: Để xác định nhiệt độ của một lò, người ta đưa vào một miếng sắt khối lượng 75 gam. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thay ngay vào một nhiệt lượng kế có khối lượng 20...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng định luật bảo toàn năng lượng, cụ thể là nhiệt năng trong hệ thống. ### a. Độ giảm nhiệt năng của sắt bằng độ tăng nhiệt năng của nước. Đầu tiên, ta tính độ tăng nhiệt năng của nước và nhiệt lượng kế khi nhiệt độ tăng từ 30°C lên 45°C. **Nhiệt lượng của nước:** - Khối lượng nước \( m_{nước} = 500 \, \text{g} = 0.5 \, \text{kg} \) - Nhiệt dung riêng của nước \( c_{nước} = 4200 \, \text{J/kg.K} \) - Độ tăng nhiệt độ của nước \( \Delta T_{nước} = 45°C - 30°C = 15°C \) Nhiệt lượng \( Q_{nước} \) mà nước nhận được là: \[ Q_{nước} = m_{nước} \cdot c_{nước} \cdot \Delta T_{nước} = 0.5 \cdot 4200 \cdot 15 = 31500 \, \text{J} \] **Nhiệt lượng của nhiệt lượng kế:** - Khối lượng nhiệt lượng kế \( m_{NLC} = 200 \, \text{g} = 0.2 \, \text{kg} \) - Nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế \( c_{NLC} = 418 \, \text{J/kg.K} \) Nhiệt lượng \( Q_{NLC} \) mà nhiệt lượng kế nhận được là: \[ Q_{NLC} = m_{NLC} \cdot c_{NLC} \cdot \Delta T_{NLC} = 0.2 \cdot 418 \cdot 15 = 1254 \, \text{J} \] **Tổng nhiệt lượng mà nước và nhiệt lượng kế nhận được:** \[ Q_{tổng} = Q_{nước} + Q_{NLC} = 31500 + 1254 = 32754 \, \text{J} \] ### b. Độ tăng nội năng của nước là 31500 J. Đúng, độ tăng nội năng của nước là 31500 J như đã tính ở trên. ### c. Nhiệt độ của lò xấp xỉ là 958,6°C. Để tính nhiệt độ của lò, ta cần tính nhiệt lượng mà miếng sắt đã truyền cho nước và nhiệt lượng kế. **Nhiệt lượng của sắt:** - Khối lượng sắt \( m_{sắt} = 75 \, \text{g} = 0.075 \, \text{kg} \) - Nhiệt dung riêng của sắt \( c_{sắt} = 478 \, \text{J/kg.K} \) - Nhiệt độ của sắt trước khi đưa vào nước là \( T_{sắt} \) (nhiệt độ của lò). Nhiệt lượng mà sắt mất đi khi giảm nhiệt độ từ \( T_{sắt} \) xuống 45°C là: \[ Q_{sắt} = m_{sắt} \cdot c_{sắt} \cdot (T_{sắt} - 45) \] Theo định luật bảo toàn năng lượng: \[ Q_{sắt} = Q_{tổng} \] \[ m_{sắt} \cdot c_{sắt} \cdot (T_{sắt} - 45) = 32754 \] \[ 0.075 \cdot 478 \cdot (T_{sắt} - 45) = 32754 \] \[ 35.85 \cdot (T_{sắt} - 45) = 32754 \] \[ T_{sắt} - 45 = \frac{32754}{35.85} \approx 912.5 \] \[ T_{sắt} \approx 957.5°C \] ### d. Miếng sắt đã truyền một nhiệt lượng là 35052 J cho nước và nhiệt lượng kế. Nhiệt lượng mà miếng sắt truyền cho nước và nhiệt lượng kế là 32754 J, không phải 35052 J. ### Kết luận: - a. Đúng - b. Đúng - c. Nhiệt độ của lò xấp xỉ là 957.5°C (gần 958.6°C). - d. Sai, nhiệt lượng truyền là 32754 J.