Có 3 bình cách nhiệt chứa nước. Bình thứ nhất chứa...

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Công thức tính nhiệt lượng: Q = m.c.∆t

Giải chi tiết:

Bình 1 : m₁ = 1kg, t₁ = 100⁰C

Bình 2 : m₂ = 2kg, t₂ = 50⁰C

Bình 3 : m₃ = 3kg, t₃ = 20⁰C

a.  Đổ nước ở bình thứ nhất và bình thứ ba vào bình cách nhiệt thứ 4 đang để trống. Gọi nhiệt độ khi xảy ra cân bằng nhiệt là t.

Nhiệt lượng toả ra của 1kg nước ở 100⁰C là : Q_toả = 1.c.(100 – t)

Nhiệt lượng thu vào của 3kg nước ở 20⁰C là : Q_thu = 3.c.(t – 20)

Ta có : Q_toả = Q_thu \( \Leftrightarrow 1.c.\left( {100--t} \right) = 3.c\left( {t - 20} \right) \Leftrightarrow 100 - t = 3t - 60 \Rightarrow t = {40^0}C\)

=> Khi xảy ra cân bằng nhiệt nước trong bình thứ 4 có nhiệt độ 40⁰C.

Mà nước ở bình thứ 2 có nhiệt độ 50⁰C ( > 40⁰C) => nước ở bình thứ 2 sau khi đổ vào sẽ toả nhiệt.

b. Gọi nhiệt độ cân bằng của nước ở bình thứ tư sau khi đổ cả 3 bình vào là t’.

Bình thứ 4 đang chứa 4kg nước ở nhiệt độ 40⁰C.

Nhiệt lượng thu vào của 4kg nước ở 40⁰C là : Q_thu = 4.c.(t’ – 40)

Nhiệt lượng toả ra của 2kg nước ở 50⁰C là : Q_toả = 2.c.(50 – t’)

Ta có : Q_toả = Q_thu \( \Leftrightarrow 2c.\left( {50 - t'} \right) = 4c.\left( {t' - 40} \right) \Leftrightarrow 50 - t' = 2t' - 80 \Leftrightarrow 3t' = 130 \Rightarrow t' = {43,3^0}C\)

Vậy nhiệt độ cân bằng của nước ở bình thứ tư sau khi đổ cả 3 bình vào là t’ = 43,3⁰C