Bài tập Phương trình cân bằng nhiệt và các quá trình chuyển thể lớp 12 ( có lời giải)

Một bình nhôm khối lượng 0,50 kg chứa 1,80 kg nước ở 30°C. Người ta thả đồng thời vào bình một thỏi đồng khối lượng 1,20 kg ở 220°C và một thỏi sắt khối lượng 0,80 kg ở 180°C. Bỏ qua mọi hao

Giải thích

Đồng và sắt là các vật tỏa nhiệt; nước và bình nhôm là các vật thu nhiệt.

Nhiệt lượng đồng tỏa ra là \({Q_{{\rm{Cu}}}} = 1,2 \times 380\left( {220 - t} \right) = 456\left( {220 - t} \right)\).

Nhiệt lượng sắt tỏa ra là \({Q_{{\rm{Fe}}}} = 0,8 \times 460\left( {180 - t} \right) = 368\left( {180 - t} \right)\).

Nhiệt lượng nước thu vào là \({Q_{{\rm{nuoc}}}} = 1,8 \times 4200\left( {t - 30} \right) = 7560\left( {t - 30} \right)\).

Nhiệt lượng bình nhôm thu vào là \({Q_{{\rm{Al}}}} = 0,5 \times 880\left( {t - 30} \right) = 440\left( {t - 30} \right)\).

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

\(456\left( {220 - t} \right) + 368\left( {180 - t} \right) = 7560\left( {t - 30} \right) + 440\left( {t - 30} \right)\).

Suy ra: \(166720 - 824t = 8000\left( {t - 30} \right)\).

Hay: \(166720 - 824t = 8000t - 240000\).

Suy ra: \(406720 = 8824t\).

Do đó: \(t \approx 46,{1^ \circ }C\).

Đáp án: 46,1