Tailieumoi.vn biên soạn và giới thiệu bộ câu hỏi Vật lí gồm các kiến thức lý thuyết và thực hành, giúp học sinh ôn tập và bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Vật lí. Mời các bạn đón xem:

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí (Phần 9)

Bài 60: Một nhiệt lượng kế khối lượng m₁ = 100 g, chứa một lượng m₂ = 500 g nước ở cùng nhiệt độ t₁ = 15°C. Người ta thả vào một hợp kim nhôm-thiếc có khối lượng 150 g có nhiệt độ là t₂ = 100°C. Khi cân bằng nhiệt hệ có nhiệt độ là t = 17^oC. Tính khối lượng m₃ của nhôm, m₄ của thiếc có trong hợp kim. Cho nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế, nước, nhôm, và của thiếc lần lượt là c₁ = 460 J/kg.K; c₂ = 4200 J/kg.K; c₃ = 900 J/kg.K, c₄ = 230 J/kg.K.

Lời giải:

Nhiệt lượng do nhôm tỏa ra: \[{Q_3} = {m_3}.{c_3}.({t_2} - t)\]

Nhiệt lượng do thiếc tỏa ra: \[{Q_4} = {m_4}.{c_4}.({t_2} - t)\]

Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế hấp thụ: \[{Q_1} = {m_1}.{c_1}.(t - {t_1})\]

Nhiệt lượng do nước hấp thụ:\[{Q_4} = {m_4}.{c_4}.({t_2} - t)\] \[{Q_2} = {m_2}.{c_2}.(t - {t_1})\]

Khi cân bằng nhiệt:

\[{Q_1} + {Q_2} = {Q_3} + {Q_4} \Rightarrow ({m_1}{c_1} + {m_2}{c_2})(t - {t_1}) = ({m_3}.{c_3} + {m_4}.{c_4})({t_2} - t)\]

\[ \Rightarrow {m_3}.{c_3} + {m_4}.{c_4} = \frac{{({m_1}{c_1} + {m_2}{c_2})(t - {t_1})}}{{{t_2} - t}}\]

\[ \Rightarrow {m_3}.{c_3} + {m_4}.{c_4} = \frac{{(0,1.460 + 0,5.4200)(17 - 15)}}{{100 - 17}} = 51,7\]

Ta có hệ: \[\left\{ \begin{array}{l}{m_3} + {m_4} = 0,15\\900{m_3} + 230{m_4} = 51,17\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{m_3} = 0,025\\{m_4} = 0,125\end{array} \right.\]