Một chất rắn có khối lượng 50 g ở nhiệt độ 150 °C được đặt trong 100 g nước tại 11°C, khi xảy ra sự cân bằng nhiệt thì nhiệt độ cuối cùng ghi được là 20 °C. Tìm nhiệt dung riêng của chất rắn

Câu 1

Thả một miếng đồng khối lượng 600 g nhiệt dung riêng 400 J/kg.K ở nhiệt độ 120 °C vào 500 g nước nhiệt dung riêng 4,2 kJ/kg.K ở nhiệt độ 20 °C. Nhiệt độ cân bằng là

A. 120 °C.

B. 30,26 °C.

C. 70 °C.

D. 38,065 °C.

Lời giải

Đáp án đúng là B

Phương trình cân bằng nhiệt: \[{Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Leftrightarrow {m_d}{c_d}({t_d} - t) = {m_n}{c_n}(t - {t_n})\]

Thay số ta được: \[600.400.(120 - t) = 500.4200.(t - 20) \Rightarrow t = 30,26^\circ C.\]

Câu 2

Ba chất lỏng khác nhau A, B, C có nhiệt độ lần lượt là 14 °C, 24 °C và 34°C. Khi trộn các khối lượng A và B bằng nhau thì nhiệt độ của hỗn hợp là 20 °C. Khi trộn các khối lượng B và C bằng nhau thì nhiệt độ của hỗn hợp là 31 °C. Nếu trộn lẫn các khối lượng A và C bằng nhau thì nhiệt độ của hỗn hợp lúc này sẽ là bao nhiêu?

A. 29,6 °C.

B. 25,3 °C.

C. 21,0 °C.

D. 30,2 °C.

Lời giải

Đáp án đúng là A

Khi trộn A và B có khối lượng bằng nhau, theo giả thiết nhiệt độ cuối cùng là 20 °C:

Ba chất lỏng khác nhau A, B, C có nhiệt độ lần lượt là 14 °C, 24 °C và 34°C. Khi trộn các khối lượng A và B bằng nhau thì nhiệt độ của hỗn hợp là 20 °C. Khi trộn các khối lượng B và C bằng nh (ảnh 1) (1)

Khi trộn B và C có khối lượng bằng nhau, theo giả thiết nhiệt độ cuối cùng là 31 °C:

Ba chất lỏng khác nhau A, B, C có nhiệt độ lần lượt là 14 °C, 24 °C và 34°C. Khi trộn các khối lượng A và B bằng nhau thì nhiệt độ của hỗn hợp là 20 °C. Khi trộn các khối lượng B và C bằng nh (ảnh 2) (2)

Khi trộn A và C có khối lượng bằng nhau, gọi t là nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp.

Ta có: Ba chất lỏng khác nhau A, B, C có nhiệt độ lần lượt là 14 °C, 24 °C và 34°C. Khi trộn các khối lượng A và B bằng nhau thì nhiệt độ của hỗn hợp là 20 °C. Khi trộn các khối lượng B và C bằng nh (ảnh 3) (3)

Thay (1), (2) vào (3): $\frac{2}{3} c_{B} (t - 14) = \frac{7}{3} c_{B} (34 - t) \Rightarrow 2 (t - 14) = 7_{B} (34 - t) \Rightarrow t = 29, 55 (^{°} C)$