Bài 25. Phương trình cân bằng nhiệt

PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
Lý thuyết:
Từ công thức:             Q tỏa ra  = Qthu vào
                Q tỏa ra  - Qthu vào = 0 (1)
c1m1( t1 – t) - c2m2(t – t2) = 0
Hay:           c1m1( t1 – t) + c2m2(t2 – t) = 0 (2)
- Nếu có n vật cùng tham gia trao đổi nhiệt với nhau thì phương trình cân bằng nhiệt là:
c1m1( t1 – t) + c2m2(t2 – t) +  c3m3 (t3 – t)  + … +  cnmn (tn – t)  = 0
Trong đó:
c1, c2 , c3 , ... cn : là nhiệt dung riêng của các chất tạo nên các vật 1, 2, 3, … n. m1, m2 , m3 , … mn : là khối lượng của các vật 1, 2, 3, … n.
t1, t2, t3, … tn : là nhiệt độ đầu của các vật 1, 2, 3, … n.
t: là nhiệt độ khi có cân bắng nhiệt.
BT Ứng dụng:
Người ta thả một thỏi đồng nặng 0,4kg ở nhiệt độ 800C vào 0,25kg nước ở nhiệt độ 180C. Hãy xác định nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt.
Cho: Cđồng = 400 J/kg.K; Cnước = 4200 J/kg.K (ĐS: 26,20C)
Một hệ gồm n vật có khối lượng m1, m2, … mn ở nhiệt độ ban đầu t1, t2, … tn, làm bằng các chất có nhiệt dung riêng c1, c2, … cn , trao đổi nhiệt với nhau. Tính nhiệt độ chung của hệ khi có cân bằng nhiệt.
ĐS:

Người ta thả đồng thời 200g sắt ở 150C và 450g đồng ở 250C vào 150g nước ở 800C. Tính nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt.
Cho nhiệt dung riêng của sắt; đồng; nước: 460J/kg.K; 400J/kg.K; 4200J/kg.K (ĐS:62,40C)
Hai bình nước giống nhau, chứa hai lượng nước như nhau. Bình thứ nhất có nhiệt độ t1, bình thứ hai có nhiệt độ t2 = 3t1/2 . Sau khi trộn lẫn vào nhau nhiệt độ cân bằng là 250C. Tìm các nhiệt độ ban đầu của mỗi bình. (ĐS: 200C; 300C)