Cho hai bình nhiệt lượng kế có vỏ cách nhiệt, mỗi bình này chứa một lượng chất lỏng khác nhau ở nhiệt độ ban đầu khác nhau. Người ta dùng một nhiệt kế lần lượt nhúng vào bình 1 rồi vào bình 2 sau đó lặp lại (chờ đến khi cân bằng nhiệt mới rút nhiệt kế ra) khi đó số chỉ của nhiệt kế tương ứng với các lần trên là \(80^0C, 16^0C, 78^0C, 19^0C\). Coi như bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường. Số chỉ của nhiệt kế lần nhúng thứ 5 là bao nhiêu?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Gọi nhiệt dung của bình 1, bình 2 và nhiệt kế lần lượt là q1, q2 và q(J/K)
Sau lần nhúng thứ hai nhiệt độ của bình 1 là t1 = 800C, bình 2 và nhiệt kế là t2 = 160C.
+ Sau lần nhúng thứ ba vào bình 1, nhiệt độ là t3 = 780C, phương trình cân bằng nhiệt là:
\(q_1(t_1 – t_3) = q(t_3 – t_2) => q_1(80 – 78) = q(78 – 16) => q_1 = 31q\)
+ Sau lần nhúng thứ tư vào bình 2, nhiệt độ là t4 = 190C, phương trình cân bằng nhiệt là:
\(q_1(t_4 – t_2) = q(t_3 – t_4) => q_2(19 – 16) = q(78 – 19) => q_2 = \frac{59}{3}q\)
+ Sau lần nhúng thứ năm vào bình 1, nhiệt độ là t, phương trình cân bằng nhiệt là:
\(q_1(t_3 – t) = q(t – t4) => q_1(78 – t) = q(t – 19) => 31q(78 – t) = q(t – 19) => t ≈ 76,2^0C\)