Có 2 ấm pha chè , mỗi ấm chứa được 500g nước. Một ấm bằng đồng có khối lượng 200g, có nhiệt dung riêng 0,095 J/gK, ấm kia bằng sứ nặng 300g và có nhiệt dung riêng 0,2 J/gK, nhiệt độ của phòng là 20 độ. Người ta rót nước sôi vào đầy ấm khi pha chè. Nếu dùng 2 ấm để pha chè thì ấm nào sẽ tốt hơn nếu bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường ( biết nước chè có nhiệt độ càng cao thì càng ngon, cn = 4,2 J/gK ) Thực tế thì có sự trao đổi nhiệt giữa ấm với môi trường, vậy nên dùng ấm nào

Đáp án + giải thích các bước giải : 

$\\$ $\bullet$ Nhiệt lượng nước sôi toả ra khi rót vào `2` ấm là :

$\\$ `Q_(tỏa) = m. c_n . Deltat^o = 500 . 4,2. (100 - t_(cb)) = 2100(100 - t_(cb))`

$\\$ $\bullet$ Nhiệt lượng ấm đồng thu là :

$\\$ `Q_(thu1) = m_1 . c_1 . Deltat_1^o = 200. 0,095(t_(cb) - t_1) = 19(t_(cb) - 20)`

$\\$ $\bullet$ Nhiệt lượng ấm sứ thu là :

$\\$ `Q_(thu2) = m_2 . c_2 . Deltat_2^o= 0,3 . 200 (t_(cb) - t_1) = 60(t_(cb) - 20)`

$\\$ $\bullet$ Xét : 

$\\$ `Q_(tỏa) = Q_(thu1)`

$\\$ ` \Leftrightarrow 2100(100 - t_(cb)) = 19(t_(cb) - 20)`

$\\$`  \Leftrightarrow 210000 - 2100t_(cb) = 19t_(cb) - 380`

$\\$`  \Leftrightarrow 2119t_(cb) = 210380`

$\\$`  \Leftrightarrow t_(cb) ~~ 99,28^oC`       `(1)`

$\\$ $\bullet$ Xét :

$\\$ `Q_(tỏa) = Q_(thu2)`

$\\$ ` \Leftrightarrow 2100(100 - t_(cb)) = 60(t_(cb) - 20)`

$\\$`  \Leftrightarrow 210000 - 2100t_(cb) =60t_(cb) - 1200`

$\\$`  \Leftrightarrow 2160t_(cb) = 211200`

$\\$`  \Leftrightarrow t_(cb) ~~ 97,(7) ^oC`          `(2)`

$\\$ $\bullet$ `Từ : (1);(2) =>` Chè ở ấm đồng có nhiệt độ cao hơn, trên lí thuyết thì ta sẽ chọn ấm này, nhưng thực tế, ấm sứ toả nhiệt ra môi trường ít hơn đồng `(c_(sứ) < c_(đồng))`, vì vậy, ta nên chọn ấm sứ để pha chè !