: 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 200 gam có chứa 500 gam nước ở nhiệt độ 30°C, khi hệ cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước tăng lên đến 45°C. Coi nhiệt dung riêng của nước gần đúng là 4200 J/kg.K, của sắt là 478 J/kg.K và của nhiệt lượng kế là 418 J/kg.K. Giả sử hệ không trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.

a. Trong quá trình trên độ giảm nhiệt năng của sắt bằng độ tăng nhiệt năng của nước.
b. Độ tăng nội năng của nước là 31500 J.
c. Nhiệt độ của lò xấp xỉ là 958,6°C.
d. Miếng sắt đã truyền một nhiệt lượng là 35052 J cho nước và nhiệt lượng kế.

Question

: 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 200 gam có chứa 500 gam nước ở nhiệt độ 30°C, khi hệ cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước tăng lên đến 45°C. Coi nhiệt dung riêng của nước gần đúng là 4200 J/kg.K, của sắt là 478 J/kg.K và của nhiệt lượng kế là 418 J/kg.K. Giả sử hệ không trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.

a. Trong quá trình trên độ giảm nhiệt năng của sắt bằng độ tăng nhiệt năng của nước.
b. Độ tăng nội năng của nước là 31500 J.
c. Nhiệt độ của lò xấp xỉ là 958,6°C.
d. Miếng sắt đã truyền một nhiệt lượng là 35052 J cho nước và nhiệt lượng kế.

Accepted Answer

Miếng sắt: $m_{1} =75\ g=0,075\ kg;\ c_{1} =478\ J/kg.K$

Nhiệt kế: $m_{2} =200\ g=0,2\ kg,\ t_{2} =30^{0} ,\ c_{2} =418\ J/kg.K$

Nước: $m_{3} =500\ g=0,5\ kg;\ c_{3} =4200\ J/kg.K$

Nhiệt độ của lò: $t_{1} =?^{0} C$

Nhiệt độ cân bằng: $t=45^{0} C$

a – đúng

b – đúng. Độ tăng nội năng của nước:

$\Delta U=Q=m_{3} .c_{3} .\Delta t=0,5.4200.( 45-30) =31500\ J$

c – đúng. Khi hệ cân bằng nhiệt: $Q_{tỏa} =Q_{thu}$

$\Rightarrow m_{1} .c_{1} .( t_{1} -t) =( m_{2} .c_{2} +m_{3} .c_{3}) .( t-t_{2})$

$\Rightarrow 0,075.478.( t_{1} -45) =( 0,2.418+0,5.4200) .( 45-30)$

$\Rightarrow t_{1} \approx 958,6^{0} C$

d – sai. Nhiệt lượng miếng sắt truyền cho nước và nhiệt lượng kế là:

$Q_{thu} =( m_{2} .c_{2} +m_{3} .c_{3}) .( t-t_{2}) =( 0,2.418+0,5.4200) .( 45-30) =32754\ J$

: 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...