Một ấm đun nước bằng nhôm có khối lượng 400g chứa 2 lít nước. Cho nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là c1 = 880J/kg.K và c2 = 4200J/kg.K. Nhiệt độ ban đầu của nước là 25 độ C. a) Muốn đun sôi ấm nước này cần cung cấp một nhiệt lượng bằng bao nhiêu? b) Sau khi nước sôi, rót 0,5 lít nước sôi này vào một chiếc cốc nhôm khác đang ở 30 độ C. Khi có cân bằng nhiệt, thấy nước nguội đi còn 90 độ C. Hỏi chiếc cốc nhôm này có khối lượng bao nhiêu?

Đáp án:

 $m_1 = 400g = 0,4kg$ 

$V_2 = 2l \to m_2 = 2kg$ 

$t_1 = 25^0C$ 

$c_1 = 880J/kg.K$ 

$c_2 = 4200J/kg.K$ 

a. Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước là: 

$Q = (m_1c_1 + m_2c_2)\Delta t = (0,4.880 + 2.4200)(100 - 25) = 656400 (J)$ 

b. Nhiệt lượng mà nước ở $100^0C$ toả ra là: 

$Q_{toả} = m_3c_2\Delta t_1 = 0,5.4200.(100 - 90) = 21000 (J)$ 

Gọi khối lượng của cốc nhôm là $m_4 (kg)$ 

Nhiệt lượng mà cốc nhôm nhận được là: 

$Q_{thu} = m_4c_1\Delta t_2 = m_4.880.(90 - 30) = 52800m_4 (J)$ 

Phương trình cân bằng nhiệt: 

$Q_{toả} = Q_{thu} \Rightarrow 52800m_4 = 21000 \Leftrightarrow m_4 \approx 0,4$ 

Vậy khối lượng của cốc nhôm là:     $m_4 \approx 0,4kg$

Giải thích các bước giải: