Có hai bình cách nhiệt. Trong bình thứ nhất chứa 5lit nước ở nhiệt độ t1 = 600C, còn bình thứ hai chứa 1 lít nước ở nhiệt độ t2 = 200C. Đầu tiên rót một phần nước ở bình thứ nhất sang bình thứ hai. Sau đó khi bình thứ hai đã đạt được sự cân bằng nhiệt người ta rót trở lại bình thứ hai sang bình thứ nhất một lượng nước để cho dung tích nước ở hai bình lại bằng dung tích ban đầu. Sau các thao tác đó nhiệt độ nước trong bình thứ nhất hạ xuống còn t3 = 590C. Hỏi đã rót bao nhiêu nước từ bình thứ nhất sang bình thứ hai và ngược lại? Bỏ qua nhiệt dung của bình.
Giải chi tiết:
Theo đề bài khối lượng nước ∆m từ bình một chuyển sang bình hai bằng khối lượng nước chuyển ngược lại từ bình hai sang bình 1
Đối với bình 1, sau quá trình đó nhiệt độ đã giảm đi một lượng ∆t1 = 10C và nước trong bình 1 đã mất đi một lượng: Q1 = cm1∆t1
Theo định luật bảo toàn năng luqoqngj, nhiệt lượng này được truyền cho nước trong bình 2. Do đó: Q1 = cm1∆t1 = cm2∆t2
Trong đó: ∆t2 là độ biến thiên nhiệt độ của nước trong bình 2, m1 = 5kg, m2 = 1kg
Suy ra: ∆t2 = = 50C
Như vậy sau khi chuyển khối lượng nước ∆m từ bình 1( có nhiệt độ t1 = 600C ) sang bình 2, thì nhiệt độ nước trong bình 2 trở thành t4 = t2 + 5 = 250C
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có: ∆mc( t1 – t4 ) = m2c( t4 – t2 ) suy ra
∆m = kg