Khi có sự cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước và chì là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?
Hướng dẫn giải
a) Nhiệt lượng chì tỏa ra để giảm nhiệt độ từ \(100^\circ {\rm{C}}\) xuống \(t^\circ {\rm{C}}\) là:
\({Q_{chi}} = 0,31 \cdot 130 \cdot \left( {100 - t} \right) = - 40,3t + 4\,\,030\) (J).
Công thức trên là hàm số bậc nhất với hệ số \(a = - 40,3\) và \(b = 4\,\,030.\)
b) Nhiệt lượng chì thu vào để tăng nhiệt độ từ \(58,5^\circ {\rm{C}}\) lên \(t^\circ {\rm{C}}\) là:
\({Q_{chi}} = 0,25 \cdot 4\,\,200 \cdot \left( {t - 58,5} \right) = 1\,\,050t - 61\,\,425\) (J).
Khi cân bằng nhiệt, nhiệt lượng tỏa ra bằng với nhiệt lượng thu vào nên ta có: \({Q_{nuoc}} = {Q_{chi}}\)
Do đó \(1\,\,050t - 61\,\,425 = - 40,3t + 4\,\,030\)
\(1\,\,090,3t = 65\,\,455\)
\(t \approx 60\)
Vậy nhiệt độ của nước và chì khi đạt trạng thái cân bằng nhiệt là khoảng \(60^\circ {\rm{C}}.\)