Đáp án:
Giải thích các bước giải:
$m_{1}=1kg$
$c_{1}=380J/kg.K$
$t'=100^{o}C$
$m_{2}=0,5kg$
$c_{2}=460J/kg.K$
$m_{3}=2kg$
$c_{3}=4200J/kg.K$
$t''=20^{o}C$
$Q_{hp}=10$%$Q_{thu}$
$a,t=?$
$b,Q=?$
$c,t'''=?$
a, Gọi nhiệt độ nước sau khi cân bằng nhiệt là $t(^{o}C)$
Qủa cầu bằng đồng thau tỏa nhiệt, thùng sắt và nước thu nhiệt
Phương trình cân bằng nhiệt :
$Q_{tỏa}=Q_{thu_{1}}$
$m_{1}.c_{1}.Δt_{1}=(m_{2}.c_{2}+m_{3}.c_{3}).Δt_{2}$
$1.380.(100-t)=(0,5.460+2.4200).(t-20)$
$38000-380t=8630t-172600$
$9010t=210600$
$t≈23,37^{o}C$
Vậy nhiệt độ của cuối cùng của nước là $23,37^{o}C$
b, Nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước để ấm nước từ $23,37^{o}C$ nóng lên $50^{o}C$ là :
$Q=Q_{1}+Q_{2}+Q_{2}=(m_{1}.c_{1}+m_{2}.c_{2}+m_{3}.c_{3}).Δt=(1.380+0,5.460+2.4200).(50-23,37)=239936,3(J)$
c, Ta có :
$Q_{hp}=10$%$Q_{thu_{2}}$ ( Với $Q_{hp}$ là nhiệt lượng tỏa ra môi trường )
Lại có : $Q_{tỏa}=380.(100-t)≈380.(100-23,37)=29119,4=Q_{hp}+Q_{thu_{2}}$
Thay vào ta được :
$Q_{tỏa}=Q_{hp}+Q_{thu_{2}}=10$%$Q_{thu_{2}}+Q_{thu_{2}}=1,1Q_{thu_{2}}=29119,4$
⇒ $Q_{thu_{2}}=\frac{29119,4}{1,1}=26472,1818=(m_{2}.c_{2}+m_{3}.c_{3}).Δt_{3}=8630t'''-172600$
⇒ $t'''≈23,06^{o}C$