Tìm nhiệt độ cân bằng của hệ khi trộn mẫu A với mẫu C.

110/235

Một người pha chế một mẫu trà sữa bằng cách trộn các mẫu chất lỏng với nhau: nước trà đen (mẫu A), nước đường nâu (mẫu B) và sữa tươi (mẫu C). Các mẫu chất lỏng này chỉ trao đổi nhiệt lẫn nhau mà không gây ra các phản ứng hoá học. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Nhiệt độ trước khi trộn của mẫu A, mẫu B và mẫu C lần lượt là 12 °C, 19 °C và 28 °C. Biết rằng:

– Khi trộn mẫu A với mẫu B với nhau thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 16 °C.

– Khi trộn mẫu B với mẫu C với nhau thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 23 °C.

\(20,{26^^\circ }{\rm{C}}.\)

\(41,{72^^\circ }{\rm{C}}.\)

\(68,{14^^\circ }{\rm{C}}.\)

\(40,{52^^\circ }{\rm{C}}.\)

Giải thích

Đáp án đúng là A

Ta có:

\({m_{\rm{A}}}{c_{\rm{A}}}(16 - 12) = {m_{\rm{B}}}{c_{\rm{B}}}(19 - 16) \Rightarrow 4{m_{\rm{A}}}{c_{\rm{A}}} = 3{m_{\rm{B}}}{c_{\rm{B}}}\) (1)

\({m_{\rm{B}}}{c_{\rm{B}}}(23 - 19) = {m_{\rm{C}}}{c_{\rm{C}}}(28 - 23) \Rightarrow 5{m_{\rm{C}}}{c_{\rm{C}}} = 4{m_{\rm{B}}}{c_{\rm{B}}}\) (2)

Từ (1) và (2), ta được: \(16{m_{\rm{A}}}{c_{\rm{A}}} = 15{m_{\rm{C}}}{c_{\rm{C}}}\) (3)

Gọi \({t_1}\) là nhiệt độ cân bằng khi trộn mẫu A với mẫu C, ta có:

\({m_{\rm{A}}}{c_{\rm{A}}}\left( {{t_1} - 12} \right) = {m_{\rm{C}}}{c_{\rm{C}}}\left( {28 - {t_1}} \right)\) (4)

Thay (3) vào (4), ta tính được: \({t_1} = 20,{26^^\circ }{\rm{C}}.\)