Nội dung bài giảng
Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50 g ở nhiệt độ 136°C vào một nhiệt lượng kế có nhiệt dung (nhiệt lượng cần để làm cho vật nóng thêm lên 1°C) là 50 J/K chứa 100 g nước ở 14°C. Xác định khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt trong nhiệt lượng kế là 18°C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của kẽm là 337 J/(kg.K), của chì là 126 J/(kg.K), của nước là 4 180 J/(kg.K).
Hướng dẫn trả lời:
Nhiệt lượng toả ra :
Q = m1c1Δt + (0,05 - m1 )c2 Δt (1)
Ở đây m1, c1 là khối lượng và nhiệt dung riêng của kẽm, c2 là nhiệt dung riêng của chì.
Nhiệt lượng thu vào :
Q' = mcΔt' + c'Δt' = (mc + c')Δ t' (2)
Ở đây m, c là khối lượng và nhiệt dung riêng của nước, c' là nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế. ,
Từ (1) và (2) rút ra :
\({m_1} = {{Q' - 0,05{c_2}\Delta t} \over {\Delta t\left( {{c_1} - {c_2}} \right)}} = 0,045(kg)\)
Khối lượng của chì m2 = 0,05 – m1, hay m2 = 0,005 kg.