Có ba chất lỏng không tác dụng hóa học với nhau và được trộn lẫn vào nhau trong một nhiệt lượng kế. chúng có khối lượng lần lượt là m1=1kg,m2=10kg,m3=5kgm1=1kg,m2=10kg,m3=5kg, có nhiệt dung riêng lần lượt là C1=2000J/Kg.K,C2=4000J/Kg.K,C3=2000C1=2000J/Kg.K,C2=4000J/Kg.K,C3=2000và có nhiệt độ là t1=60C,t2=−400C,t3=600C.t1=60C,t2=−400C,t3=600C.
Hãy xác định nhiệt độ của hỗn hợp khi xãy ra cân bằng.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGiả sử rằng, thoạt đầu ta trộn hai chất có nhiệt độ thấp hơn với nhau ta thu được một hỗn hợp ở nhiệt độ t < t3 ta có pt cân bằng nhiệt: m1C1(t1−t)=m2C2(t−t2)t=m1C1t1+m2C2t2m1C1+m2C2(1)m1C1(t1−t)=m2C2(t−t2)t=m1C1t1+m2C2t2m1C1+m2C2(1)
Sau đó ta đem hỗn hgợp trên trôn với chất thứ 3 ta thu được hỗn hợp 3 chất ở nhiệt độ t' (t < t' < t3) ta có phương trình cân bằng nhiệt:(m1C1+m2C2)(t′−t)=m3C3(t3−t′)(2)
Từ (1) và (2) ta có: t′=m1C1t1+m2C2t2+m3C3t3m1C1+m2C2+m3C3
Thay số vào ta tính được t' ≈ -190C