Đáp án:
a. $t_{chì} = 60^0C$
b. $Q_{thu} = 2520J$
c. $c_{chì} = 157,5J/kg.K$
d. $m = 1,78kg$
Giải thích các bước giải:
$m_{chì} = 400g = 0,4kg$
$t_1 = 100^0C
$m_{nước} = 300g = 0,3kg$
$t_2 = 58^0C$
$t_{cb} = 60^0C$
$c_{nước} = 4200J/kg.K$
-----------------------
a. $t_{chì} = ? $
b. $Q_{thu} = ?$
c. $c_{chì} = ? $
d. $m'_{chì} = ?
a. Nhiệt độ của chì khi có cân bằng nhiệt bằng nhiệt độ của nước và bằng nhiệt độ cân bằng: $t_{chì} = t_{cb} = 60^0C$
b. Nhiệt lượng nước thu vào đer nóng lên là:
$Q_{thu} = m_{nước}.c_{nước}(t_{cb} - t_2) = 0,3.4200.(60 - 58) = 2520J$
c. Gọi nhiệt dung riêng của chì là $c_{chì}$. Nhiệt lượng chì đã toả ra là:
$Q_{toả} = m_{chì}.c_{chì}(t_1 - t_{cb}) = 0,4.c_{chì}.(100 - 60) = 16c_{chì}$
Phương trình cân bằng nhiệt $Q_{toả} = Q_{thu}$ hay:
$16c_{chì} = 2520$
$<=> c_{chì} = 157,5$
Vậy nhiệt dung riêng của chì là $c_{chì} = 157,5J/kg.K$
d. Nhiệt lượng nước thu vào để nóng lên $75^0C$ là:
$Q'_{thu} = 0,3.4200.(75 - 58) = 21420J$
Nhiệt lượng khối chì ban đầu toả ra là:
$Q_{toả1} = 0,1.157,5.(100 - 75) = 393,75J$
Gọi khối lượng khối chì thứ hai là m.
Nhiệt lượng khối chì thứ hai toả ra là:
$Q_{toả2} = m.157,5(150 - 75) = 11812,5m$
Phương trình cân bằng nhiệt
$Q'_{thu} = Q_{toả1} + Q_{toả2}$ hay
$393,75 + 11812,5m = 21420$
$<=> m = 1,78$
Vậy lượng chì ở $150^0$ cần thêm vào là $m = 1,78kg$
