Đáp án:

`a) \ Q=407116,8J`

`b) \ t'=77,47^oC`

Giải:

a) Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước:

`Q=(m_1c_1+m_2c_2)(t-t_0)`

`Q=(0,36.880+1,2.4200)(100-24)=407116,8 \ (J)`

b) `V_3=0,5l=0,5.10^{-3}m^3`

Khối lượng nước đổ thêm:

`m_3=DV_3=1000.0,5.10^{-3}=0,5 \ (kg)`

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:

$Q_{thu}=Q_{toa}$

→ `m_3c_2(t'-t_3)=(m_1c_1+m_2c_2)(t-t')`

→ `0,5.4200.(t'-20)=(0,36.880+1,2.4200)(100-t')`

→ `2100.(t'-20)=5356,8.(100-t')`

→ `2100t'-42000=535680-5356,8t'`

→ $t'=77,47 \ (^oC)$

Giải thích các bước giải:

 Tóm tắt

m1 = 360g = 0,36kg

V1 = 1,2l --> m2 = 1,2kg

t1 = 24 độ C

t = 100 độ C

c1 = 880J/kg.K

c2 = 4200J/kg.K

a) Q = ?

b) ( Câu này mình tóm tắt lại cho dễ hiểu )

V2 = 0,5l --> m3 = 0,5kg

t2 = 20 độ C

t = 100 độ C

t' = ?

Giải

a) Nhiệt lượng của ấm nhôm thu vào để tăng nhiệt độ từ 24 độ C --> 100 độ C là:

Q1 = m1.c1.( t - t1 ) = 0,36.880.( 100 - 24 ) = 24076,8 J

Nhiệt lượng của nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 24 độ C --> 100 độ C là:

Q2 = m2.c2.( t - t1 ) = 1,2.4200.( 100 - 24 ) = 383040 J

Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước là: 

Q = Q1 + Q2 = 24076,8 + 383040 = 407116,8 J

b) Nhiệt lượng của nước sôi tỏa ra để giảm nhiệt độ từ 100 độ C --> t' độ là:

Q3 = m2.c2.( t - t' ) = 1,2.4200.( 100 - t' ) = 5040.( 100 -t' )

Nhiệt lượng của nước lạnh thu vào để tăng nhiệt độ từ 20 độ C --> t' độ là:

Q4 = m3.c2.( t' - t2 ) = 0,5.4200.( t' - 20 ) = 2100.( t' - 20 )

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Q3 = Q4

5040.( 100 - t' ) = 2100.( t' - 20 )

504000 - 5040t' = 2100t' - 42000

504000 + 42000 = 2100t' + 5040t' 

546000 = 7140t'

t' = 546000/7140 = 76,47 độ C