Đáp án:

$t≈25^oC$ 

Giải thích các bước giải:

$m_1=0,5kg;m_2=0,118kg;m_3=0,2kg$

$t_1=20^oC;t_2=75^oC$

$c_1=920J/kg.K;c_2=4180J/kg.K;c_3=460J/kg.K$

Gọi $t(^oC)$ là nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt

Nhiệt lượng mà bình nhôm và nước thu vào

$Q_1=m_1.c_1.(t-t_1)+m_2.c_2.(t-t_1)=0,5.920.(t-20)+0,118.4180.(t-20)=953,24.(t-20)(J)$

Nhiệt lượng mà miếng sắt tỏa ra

$Q_2=m_3.c3.(t_2-t)=0,2.460.(75-t)=92.(75-t)(J)$

Phương trình cân bằng nhiệt ta có:

$Q_1=Q_2$

$→935,24(t-20)=92(75-t)$

$→t≈25^oC$

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

Q₁= m₁c₁Δt₁

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

Q₂ = m₂c₂Δt₂

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

→  (m₁c₁ + m₂c₂)Δt₁ = m₃c₃Δt₃

Thay số ta được:

 (0,118.4,18.10³ + 0,5.0,92.10³)(t - 20)

= 0,2.0,46.10³(75 - t)

=> t = 24,8^oC.

Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là: t=24,8 ^oC.