Ba vật rắn A, B, C có cùng khối lượng, ở cùng một nhiệt độ, được thả vào ba thùng cách nhiệt giống nhau, chứa cùng một lượng nước tinh khiết như nhau và có nhiệt độ ban
a) Từ đồ thị, ta thấy đường liền nét (biểu diễn nhiệt độ vật rắn) đi xuống, đường nét đứt (biểu diễn nhiệt độ nước) đi lên. Điều này chứng tỏ nhiệt độ ban đầu của nước thấp hơn nhiệt độ ban đầu của vật rắn.
⇒ a đúng.
b) Nhìn vào trạng thái khi hệ đạt cân bằng nhiệt (các đường biểu diễn nằm ngang), vị trí của các đường tiệm cận trên trục tung ở 3 đồ thị là khác nhau.
Ta thấy: nhiệt độ cân bằng \({T_A} < {T_B} < {T_C}\).
⇒ b sai.
c) Nhiệt lượng vật trao đổi với nước chính bằng nhiệt lượng nước thu vào: \(Q = {m_n}{c_n}{\rm{\Delta }}{T_n}\).
Dựa vào đồ thị, gọi mỗi khoảng chia trên trục tung là 1 đơn vị nhiệt độ. Giả sử nước có nhiệt độ ban đầu là 1, vật có nhiệt độ ban đầu là 4.
Độ tăng nhiệt độ của nước trong các bình lần lượt là: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{\rm{\Delta }}{T_{nA}} = 2 - 1 = 1}\\{{\rm{\Delta }}{T_{nB}} = 2,5 - 1 = 1,5}\\{{\rm{\Delta }}{T_{nC}} = 3 - 1 = 2}\end{array}} \right.\)
Vì \({\rm{\Delta }}{T_{nA}} < {\rm{\Delta }}{T_{nC}}\) nên nhiệt lượng thu vào của nước ở bình A nhỏ hơn bình C, suy ra \({Q_A} < {Q_C}\).
⇒ c sai.
d) Phương trình cân bằng nhiệt:
\({m_v}{c_v}{\rm{\Delta }}{T_v} = {m_n}{c_n}{\rm{\Delta }}{T_n} \Rightarrow {c_v} = \frac{{{m_n}{c_n}}}{{{m_v}}}.\frac{{{\rm{\Delta }}{T_n}}}{{{\rm{\Delta }}{T_v}}}\).
Do khối lượng \({m_n},{m_v}\) và nhiệt dung riêng của nước \({c_n}\) bằng nhau ở cả 3 hệ nên nhiệt dung riêng của vật rắn \({c_v}\) tỉ lệ thuận với \(\frac{{{\rm{\Delta }}{T_n}}}{{{\rm{\Delta }}{T_v}}}\).
Độ giảm nhiệt độ của các vật rắn: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{\rm{\Delta }}{T_A} = 4 - 2 = 2}\\{{\rm{\Delta }}{T_B} = 4 - 2,5 = 1,5}\\{{\rm{\Delta }}{T_C} = 4 - 3 = 1}\end{array}} \right.\)
Tỉ lệ nhiệt dung riêng của B và C là: \({c_B} = \frac{{1,5}}{{1,5}} = 1\) và \({c_C} = \frac{2}{1} = 2\).
Suy ra \({c_C} = 2{c_B}\).
⇒ d sai.
