Thả một quả cầu nhôm có khối lượng 0,5 kg được đun nóng tới \(100{}^0C\) vào một cốc nước ở \(20{}^0C.\) Sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng \(35{}^0C.\)Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là \(880\,\frac{J}{{kg.K}}\), nhiệt dung riêng của nước là \(4180\,\frac{J}{{kg.K}}.\)

a) Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.  ⟹ Đ

Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ vì nó ảnh hưởng đến động năng của các phân tử trong vật, và phụ thuộc vào thể tích vì nó ảnh hưởng đến việc làm việc được thực hiện trong quá trình mở rộng hoặc nén.

b) Nội năng của một vật có thể thay đổi trong quá trình truyền nhiệt hoặc thay đổi trong quá trình thực hiện công. ⟹ Đ

c) Nội năng của vật (1) lớn hơn nội năng của vật (2) thì nhiệt độ của vật (1) cũng lớn hơn nhiệt độ của vật (2). ⟹ S

Vì : Khi vật có nhiệt độ lớn thì có nội năng lớn, vật có nội năng lớn thì chưa chắc có nhiệt độ lớn.

d) Một vật lúc nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng. ⟹ S

Vì : Vật có nhiệt lượng chỉ khi nào vật có sự biến thiên nội năng.

a) Trong 2 vật quả cầu nhôm thu nhiệt và nước toả nhiệt. ⟹ S

Vì :

Nhiệt độ của nhôm lớn hơn của nước nên trong 2 vật thì quả cầu nhôm toả nhiệt và nước thu nhiệt.

b) Nhiệt lượng tỏa ra của vật tỏa nhiệt là 15840 J. ⟹ Đ

\({Q_{toa}} = {Q_{thu}} = {m_{nh}}.{c_{nh}}(150 - 30) = 0,15.880.(150 - 30) = 15840\,J.\)

c) Khối lượng nước trong bình (lấy tròn 2 số thập phân) là 0,38 kg. ⟹ Đ

\({Q_{toa}} = {Q_{thu}} = {m_n}.{c_n}(30 - 20) = 15840\,J \Rightarrow {m_n} \approx 0,38kg.\)

d) Khi có sự cân bằng nhiệt, để nước trong bình nóng đến \({75^0}\,C\) người ta bỏ vào bình quả cầu nhôm thứ 2 được nung nóng lên đến \({200^0}\,C\). Khối lượng của bình nhôm thứ 2 (lấy tròn 2 số thập phân) là 1,32 kg. ⟹ S

Vì :

 Khi có sự cân bằng nhiệt:

\({Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Leftrightarrow {m_{nh1}}.{c_{nh}}(150 - 75) + {m_{nh2}}.{c_{nh}}(200 - 75) = {m_n}.{c_n}(75 - 20) \Rightarrow {m_{nh2}} \approx 071\,kg.\)