Một người thợ rèn nhúng một con dao rựa bằng thép có khối lượng 1,1 kg ở nhiệt độ 850 độ C

Giải Vật lí 12 Chân trời sáng tạo Bài 3: Nội năng. Định luật 1 của nhiệt động lực học

Luyện tập 2 trang 24 Vật Lí 12: Một người thợ rèn nhúng một con dao rựa bằng thép có khối lượng 1,1 kg ở nhiệt độ 850 °C vào trong bể nước lạnh để làm tăng độ cứng của lưỡi dao. Nước trong bể có thể tích 200 lít và có nhiệt độ bằng với nhiệt độ ngoài trời là 27 °C.

Xác định nhiệt độ của nước khi có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua sự truyền nhiệt cho thành bể và môi trường bên ngoài. Biết nhiệt dung riêng của thép là 460 J/kg.K; của nước là 4 180 J/kg.K.

Lời giải:

Nhiệt lượng mà thép tỏa ra bằng nhiệt lượng mà nước thu vào.

Q₁ = m₁.c₁.(t₁ - t) = 1,1.460.(850-t)

Q₂ = m₂.c₂.(t - t₂) = 200.4180.(t-27)

Q₁ = Q₂

=> 1,1.460.(850-t) = 200.4180.(t-27)

=> t = 30,1 ℃