Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Tóm tắt
$m_{1}=0,8kg$
$c_{1}=880J/kg.K$
$V_{2}=2,5l=2,5dm^{3}=0,0025m^{3}$
$c_{2}=4200J/kg.K$
$t_{1}=25^{o}C$
$m_{3}=4kg$
$t_{2}=20^{o}C$
`Q_{hp}=1/8Q_{tỏa}`
$a,Q=?$
$b,t_{3}=?$
`c,Q_{hp}=?`
$a,$
Khối lượng nước trong nồi là :
$m_{2}=V_{2}.D_{2}=0,0025.1000=2,5kg$
Nhiệt lượng cần thiết để nước trong nồi sôi là :
$Q=Q_{1}+Q_{2}=(m_{1}.c_{1}+m_{2}.c_{2}).Δt=(0,8.880+2,5.4200).(100-25)=840300(J)$
$b,$
Gọi nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp nước là $t_{3}(^{o}C)$
( Ở trường hợp này chỉ có nước trao đổi nhiệt với nhau nên ta không tính nhiệt lượng mà nồi nhôm tỏa ra )
Nhiệt lượng nước sôi tỏa ra là :
$Q_{tỏa}=m_{2}.c_{2}.Δt_{2}=2,5.4200.(100-t_{3})(J)$
Nhiệt lượng nước lạnh thu vào là :
$Q_{thu}=m_{3}.c_{2}.Δt_{3}=4.4200.(t_{3}-20)(J)$
Phương trình cân bằng nhiệt :
$Q_{tỏa}=Q_{thu}$
$2,5.4200.(100-t_{3})=4.4200.(t_{3}-20)$
$100-t_{3}=1,6(t_{3}-20)$
$100-t_{3}=1,6t_{3}-32$
$2,6t_{3}=132$
$2,6t_{3}≈50,76^{o}C$
Vậy nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp nước là $50,76^{o}C$
$c,$
Nhiệt lượng hao phí là :
`Q_{hp}=1/8Q_{tỏa}=1/8.m_{2}.c_{2}.Δt_{2}=1/8.2,5.4200.(100-50,76)=64627,5(J)`