Đáp án:

Giải thích các bước giải:

 Câu 1 : Vì nhiệt độ của miếng đồng đã được nung nóng lớn hơn nước lạnh nên khi thả một miếng đồng đã được nung nóng vào nước lạnh thì miếng đồng tỏa nhiệt, nước lạnh thu nhiệt

Sau một thời gian thì nhiệt độ của nước và nhiệt độ của miếng đồng bằng nhau

 Câu 2 : 

Tóm tắt

$m_{1}=600g=0,6kg$

$c_{1}=380J/kg.K$

$t'=100^{o}C$

$m_{2}=200g=0,2kg$

$c_{2}=4200J/kg.K$

$t''=40^{o}C$

$t=?$

Gọi nhiệt độ ban đầu của nước là $t^{o}C$

Nhiệt lượng mà nước thu vào là : 

$Q_{thu}=m_{2}.c_{2}.Δt_{2}=0,2.4200.(40-t)=840.(40-t)(J)$

Nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa ra là : 

$Q_{tỏa}=m_{1}.c_{1}.Δt_{1}=0,6.380.(100-40)=13680(J)$

Phương trình cân bằng nhiệt :

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$

$13680=840.(40-t)$

$40-t≈16,29$

$t≈23,71^{o}C$

 Câu 3 :

 Tóm tắt

$m_{1}=450g=0,45kg$

$c_{1}=380J/kg.K$

$t_{1}=230^{o}C$

$m_{2}=200g=0,2kg$

$c_{2}=880J/kg.K$

$c_{3}=4200J/kg.K$

$t_{2}=30^{o}C$

$m_{3}=?$

Gọi khối lượng nước trong chậu là $m_{3}(kg)$

Lúc này thỏi đồng tỏa nhiệt còn chậu nhôm và nước thu nhiệt

Nhiệt lượng mà nước và chậu nhôm thu vào là : 

$Q_{thu}=(m_{2}.c_{2}+m_{3}.c_{3}).Δt_{2}=(0,2.880+m_{3}.4200).(30-25)=(176+m_{3}.4200).5(J)$

Nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa ra là : 

$Q_{tỏa}=m_{1}.c_{1}.Δt_{1}=0,45.380.(230-30)=34200(J)$

Phương trình cân bằng nhiệt :

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$

$34200=(176+m_{3}.4200).5$

$880+21000m_{3}=34200$

$21000m_{3}=33320$

$m_{3}≈1,59(kg)$

Vậy khối lượng nước trong chậu là $1,59kg$

 Câu 4 : 

Tóm tắt

$m_{1}+m_{2}=90kg$

$t=60^{o}C$

$t_{1}=80^{o}C$

$t_{2}=20^{o}C$

$c=4200J/kg.K$

$m_{1}=?$

$m_{2}=?$

Bài giải

Gọi khối lượng nước ở $80^{o}C$ và nước ở $20^{o}C$ lần lượt là $m_{1}$ và $m_{2}(kg)$

Phương trình cân bằng nhiệt :

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$

$m_{1}.c.Δt_{1}=m_{2}.c.Δt_{2}$

$m_{1}.4200.(80-60)=m_{2}.4200.(60-20)$

$84000m_{1}=168000m_{2}$

$84000m_{1}=168000m_{2}$

$m_{1}=2m_{2}$

Mà $m_{1}+m_{2}=90kg$

⇒ $m_{1}+m_{2}=2m_{2}+m_{2}=3m_{2}=90kg$

⇒ $m_{2}=30kg$

⇒ $m_{1}=60kg$

Vậy khối lượng nước ở $80^{o}C$ và nước ở $20^{o}C$ lần lượt là $60kg;30kg$

 Câu 5 : 

Tóm tắt

$m_{1}=2kg$

$c_{1}=4200J/kg.K$

$t_{1}=90^{o}C$

$m_{2}=V_{2}.D_{2}=0,003.800=2,4kg$

$c_{2}=2500J/kg.K$

$t_{2}=50^{o}C$

Lúc này nước tỏa nhiệt còn rượu thu nhiệt

Gọi $t^{o}C$ là nhiệt độ hỗn hợp lúc cân bằng nhiệt

Nhiệt lượng nước tỏa ra là : 

$Q_{tỏa}=m_{1}.c.Δt_{1}=2.4200.(90-t)=8400.(90-t)(J)$

Nhiệt lượng rượu thu vào là : 

$Q_{thu}=m_{2}.c_{2}.Δt_{2}=2,4.2500.(t-50)=6000.(t-50)(J)$

Phương trình cân bằng nhiệt :

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$

$8400.(90-t)=6000.(t-50)$

$756000-8400t=6000t-300000$

$14400t=1056000$

$t≈73,3^{o}C$

Vậy nhiệt độ khi hỗn hợp cân bằng nhiệt là $73,3^{o}C$