Đáp án `+` Giải thích các bước giải:

Tóm tắt

$m_{đ}=0,3kg$

$t_{1}=80^oC$

$m_{n}=500g=0,5kg$

$t=20^oC$

$c_{đ}=380J/kg.độ$

$c_{n}=4200J/kg.độ$

$Q_{thu}=?$

$t_{2}=?$

Giải

Gọi `t_{2}` là nhiệt độ ban đầu của nước

Nhiệt lượng miếng đồng toả ra:

$Q_{toả}=m_{đ}c_{đ}(t_{1}-t)$

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:

$Q_{thu}=Q_{toả}=m_{đ}c_{đ}(t_{1}-t)$

$⇒Q_{thu}=0,3.380.(80-20)$

$⇔Q_{thu}=6840(J)$

Nhiệt độ ban đầu của nước:

$Q_{thu}=m_{n}c_{n}(t-t_{2})$

`⇒t-t_{2}=Q_{thu}/(m_{n}c_{n})`

`⇔t_{2}=t-Q_{thu}/(m_{n}c_{n})`

`⇔t_{2}=20-6840/(0,5.4200)`

⇔t_{2}=16,74^oC`

Tóm tắt:

\(m_1=0,3(kg)\\t_1=80^o C\\c_1=380(J/kg.K)\\m_2=500(g)=0,5(kg)\\c_2=4200(J/kg.K)\\t'=20^o C\\Q_2=? (J)\\t_2=? (^o C)\)

Lời giải:

Miếng đồng tỏa nhiệt và nước trong bình cách nhiệt thu nhiệt

Nhiệt lượng của miếng đồng tỏa nhiệt hạ từ \(800^o C\) xuống \(20^o C\) là:

\(Q_{\text{Tỏa}}=m_1.c_1.\Delta t_1=0,3.380.(80-20)=6840(J)\)

Nhiệt lượng của nước trong bình cách nhiệt thu vào tăng từ \(t_2 ^o\) lên \(20^o C\) là:

\(Q_{\text{Thu}}=m_2 . c_2.\Delta t_2=0,5 . 4200 . (20-t_2)=2100(20-t_2)\)

Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:

\(Q_{\text{Thu}}=Q_{\text{Tỏa}}\\\to 6840=2100(20-t_2)\\\to 6840=42000-2100t_2\\\to t_2=16,7^o C\\\to Q_2=0,5.4200.(20-16,7)=6930(J)\)