Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 20^o C

Giải Vật lí 10 Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng

Bài 7 trang 173 Vật Lí 10:

Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/(kg.K); của nước là 4,18.10³J(kg.K); của sắt là 0,46. 10³ J(kg.K).

Lời giải:

Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.

- Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q₁ = m₁.c₁. Δt₁

- Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q₂ = m₂.c₂.Δt₂

- Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q₃ = m₃.c₃.Δt₃

- Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra:

Q₁ + Q₂ = Q₃

 ⇔ (m₁.c₁ + m₂.c₂)Δt₁ = m₃.c₃.Δt₃

Thay số ta được:

 (0,118.4,18.10³ + 0,5.896).(t - 20) = 0,2.0,46.10³ .(75 - t)

⇔ 941,24.(t – 20) = 92.(75 – t)

⇔ 1033,24.t = 25724,8

⇒ t = 24,9ºC.

Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là t ≈ 24,9ºC