a) Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200g nước đang sôi đổ vào 300g nước ở nhiệt độ trong phòng.

b) Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giá trị của nhiệt độ tính được. Giải thích tại sao nhiệt độ tính được không bằng nhiệt độ đo được?

Giải

Giả sử nhiệt độ trong phòng trong phòng là t2 =$25°C$. 

và 200g=0,2kg; 300=0,3kg

a) Nhiệt lượng nước sôi tỏa ra để hạ nhiệt độ từ $100°C$ xuống $t_2$:

$Q_1 =m_1.C.(t_1 – t_2)=0,2.4200.(100-t_2) \left(1\right)$

Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ $25°C$ đến $t_2$:

$Q_2 =m_2.C.(t_1 – 25)=0,3.4200.(t_2-25) \left(2\right)$

Nhiệt độ sau cùng của hỗn hợp nước:

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

$Q_1=Q_{2 }\iff$ $0,2.4200.(100-t_2)=$$0,3.4200.(t_2-25)$

$$\begin{gathered} \Rightarrow 20-0,2t_2=0,3t_2-7,5 \\ Hay 27,5=0,5t_2 \Rightarrow t_2=55°C \end{gathered}$$

b) Chọn dung tích ly hơn 0,5 lít, đặt ly lên cân cho vào ly 300g nước đã đo nhiệt độ (giả sử là $25°C$), tiếp tục cho vào ly 200g nước sôi ($100°C$), dùng đũa khuấy đều, dùng nhiệt độ kế đo nhiệt độ hỗn hợp. 

Nhiệt độ đo được < nhiệt độ tính được. Vì có phần nhiệt lượng cung cấp để làm nóng vật chứa, và bay hơi...