Người ta thả một miếng đồng có khối lượng m1

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính nhiệt lượng và phương trình cân bằng nhiệt.

Giải chi tiết:

Khi có sự cân bằng nhiệt: Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào.

               m₁c₁( t₁ – t₃ ) = m₂c₂( t₃ – t₂ )  t₁ = t₃ + $${{{m_2}{c_2}({t_3} - {t_2})} \over {{m_1}{c_1}}}$$ .

Thay số: t₁ = 90 +  $${{0,5.4200.(90 - 24)} \over {0,4.400}} \approx $$ 956,25⁰Khi thả miếng đồng m₃ vào nhiệt lượng kế mực nước trong nhiệt lượng kế không đổi chứng tỏ thể tích nước bị hóa hơi bằng thể tích của miếng đồng thả vào (V_nước= V_đồng), nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là t₄ = 100⁰C.

Phương trình cân bằng nhiệt:

m₃c₁( t₁ – t₄ ) = m₁c₁( t₄ – t₃ ) + m₂c₂( t₄ – t₃ ) + L.m_{nước hóa hơi} (1)

m_{nước hóa hơi}: khối lượng nước hóa hơi

 m_{nước hóa hơi} = V_nước.D₂ = V_đồng.D₂ =$${{{m_3}} \over {{D_1}}}{D_2}$$  (2)

Từ (1), (2)  m₃ =  $${{\left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right).\left( {{t_4} - {t_3}} \right)} \over {\left( {{t_1} - {t_4}} \right).{c_1} - L.{{{D_2}} \over {{D_1}}}}}$$

Thay số: m₃ =  $${{\left( {0,4.400 + 0,5.4200} \right).(100 - 90)} \over {(956,25 - 100).400 - 2,{{5.10}^6}.{{1000} \over {8900}}}} \approx $$ 0,367 kg