Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào lò một miếng sắt có khối lượng 22,3 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào một nhiệt lượng kế có khối lượng 200 g có chứa 450 g nước ở nhiệt độ 15 0C thì nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế tăng lên đến 22,5 0C. Cho nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/kg.K; của chất làm nhiệt lượng kế là 418 J/kg.K; của nước là 4,18.103 J/kg.K. Xác định nhiệt độ của lò.

Đáp án:

        $t_1 \approx 1404,8^0C$ 

Giải thích các bước giải:

 $m_1 = 22,3g = 0,0223kg$ 

$m_2 = 200g = 0,2kg$ 

$m_3 = 450g = 0,45kg$ 

$t_2 = 15^0C$ 

$t_{cb} = 22,5^0C$ 

$c_1 = 478J/kg.K$ 

$c_2 = 418J/kg.K$ 

$c_3 = 4,18.10^3J/kh.K$ 

$---------------$ 

$t_1 = ?$ 

Nhiệt lượng mà miếng sắt tỏa ra là: 

$Q_{toả} = m_1c_1(t_1 - t_{cb}) = 0,0223.478.(t_1 - 22,5) = 10,6594t_1 - 239,8365 (J)$ 

Nhiệt lượng mà nước và bình nhiệt lượng kế thu vào là: 

$Q_{thu} = (m_2c_2 + m_3c_3)(t_{cb} - t_2) = (0,2.418 + 0,45.4,18.10^3)(22, - 15) = 14734,5 (J)$ 

Phương trình cân bằng nhiệt: 

$Q_{toả} = Q_{thu}$ 

$\Rightarrow 10,6594t_1 - 239,8365 = 14734,5$ 

$\Rightarrow t_1 \approx 1404,8$ 

Vậy nhiệt độ của lò nung là: 

     $t_1 \approx 1404,8^0C$