Đáp án.

`a)` `m=4kg` , `Q=504000J` , \(c=4200J/kg.K\) , `t_2=100^oC`

Nhiệt độ ban đầu `t_1` là:

`Q=mc(t_2-t_1)`

`<=>504000=4.4200.(100-t_1)`

`=>t_1=70^oC`

`b)` Tóm tắt:

Đồng: `m_1=0,6kg` , `t_1=140^oC` , `c_1=380J//kg.K`

Nước: `m_2=4kg` , `c_2=4200J//kg.K` , `t_2=70^oC`

Nhiệt lượng đồng toả ra:

`Q_1=m_1c_1(t_1-t)=0,6.380.(140-t) J`

Nhiệt lượng nước thu vào:

`Q_2=m_2c_2(t-t_2)=4.4200.(t-70)J`

Phương trình cân bằng nhiệt:

`Q_1=Q_2`

`<=>0,6.380.(140-t)=4.4200.(t-70)`

`<=>t~~70,94^oC`

Vậy nhiệt độ khi cân bằng là `70,94^oC`

Đáp án `+` Giải thích các bước giải:

`a)`

Nhiệt lượng nước thu vào để tăng từ `t1` độ `C` đến nhiệt độ sôi (100 độ C) là:

$Q = m.c.\Delta t = m.c.(100 - t_1)$

Theo đề bài, $Q = 504\,000J$, $m = 4kg$, $c = 4200J/Kg.K$.

Thay vào ta được:$504\,000 = 4.4200.(100 - t_1)$

$\Rightarrow 100 - t_1 = 30$

$\Rightarrow t_1 = 70 ^\circ C$

`b)` Xác định nhiệt độ cân bằng nhiệt

Gọi $t$ là nhiệt độ cân bằng nhiệt của hệ thống

Nhiệt lượng thỏi đồng tỏa ra khi hạ nhiệt từ 140 độ C xuống $t$ độ C là: 

$Q' = m'.c'.\Delta t' = 0,6.380.(140 - t)$ 

Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt từ 70 độ C lên $t$ độ C là: 

$Q'' = m.c.\Delta t'' = 4.4200.(t - 70)$

Vì nhiệt lượng thỏi đồng tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào nên ta có:

$Q' = Q''$

$\Rightarrow 0,6.380.(140 - t) = 4.4200.(t - 70)$ 

$\Rightarrow 31920 - 228t = 16800t - 1176000$

$\Rightarrow 1207920 = 17028t$

$\Rightarrow t \approx 71 ^\circ C$

Vậy nhiệt độ cân bằng nhiệt của hệ thống xấp xỉ $71 ^\circ C$.