Question

[Nguyễn Anh Quân]

Bài 1.    Có 3 bình cách nhiệt giống nhau chứa cùng một loại chất lỏng tới một nửa thể tích của mỗi bình. Bình 1 chứa chất lỏng ở 10⁰C, bình 2 chứa chất lỏng ở 40⁰C, bình 3 chứa chất lỏng ở 80⁰C. Xem chỉ chất lỏng trong các bình trao đổi nhiệt với nhau, khối lượng riêng chất lỏng không phụ thuộc nhiệt độ.

a. Sau vài lần rót chất lỏng từ bình này sang bình khác thì thấy: Bình 1 chứa đầy chất lỏng ở 50⁰C, chất lỏng ở bình 2 chiếm  thể tích của bình và có nhiệt độ 25⁰C. Tính nhiệt độ chất lỏng trong bình 3 lúc này.

 b. Sau rất nhiều lần rót đi rót lại các chất lỏng trong ba bình trên với nhau thì thấy: Bình 1 chứa đầy chất lỏng, còn bình 2 và bình 3 có cùng thể tích chất lỏng. Tính nhiệt độ chất lỏng trong mỗi bình lúc này.

Answer 1

[Babi girl]

Gọi khối lượng chất lỏng trong mỗi bình lúc đầu là m, nhiệt dung riêng của chất lỏng là C. Khối lượng chất lỏng tỉ lệ thuận với thể tích chất lỏng.

Gỉa sử nếu nhiệt độ chất lỏng trong các bình lúc đầu hạ xuống đến \(10^0C\) thì tổng nhiệt lượng tỏa ra là: \(Q_1=m.C\left(t_2-t_1\right)+m.C\left(t_3-t_1\right)=30mC+70mC\) = 100m.C (1)

Từ giả thuyết ta có khối lượng chất lỏng trong: 

Bình: \(m_1-2m\)

Bình 2: \(m=\dfrac{2}{3}m\)

Bình 3: \(m_3=\dfrac{1}{3}m\)

Gỉa sử nếu nhiệt độ trong bình lúc này hạ xuống \(10^0C\) thì tổng nhiệt lượng tỏa ra là:

Q2 = 2m.C.(t1’ – t1) +\(\dfrac{2}{3}m\).C.(t2’ - t1)+ \(\dfrac{1}{3}m\).C.(t3’ – t1) = 90m.C + \(\dfrac{1}{3}m\).C.(t3’ – 10)

Ta có: Q1 = Q2 => 100m.C = 90m.C + \(\dfrac{1}{3}m\).C.(t3’ – 10) => t3’ = \(20^0C\).

Vậy nhiệt độ bình 3 lúc này là: t3’ = \(40^0\)C.