Để xác định nhiệt độ của một chiếc lò, người ta đốt trong nó một cục sắt có khối lượng m1 = 0,3 kg rồi thả nhanh vào trong bình chứa m2 = 4 kg nước có nhiệt độ ban đầu là t2 = 80C. Nhiệt độ cuối cùng trong bình là t = 160C. Hãy xác định nhiệt độ của lò. Bỏ qua trao đổi nhiệt với vỏ bình. Nhiệt dung riêng của sắt là c1 = 460 J/kg.K và nhiệt dung của nước là c2= 4200J/kg.K
Chào các Bạn, mình đang gặp một chút vấn đề và thực sự cần sự trợ giúp của mọi người. Bạn nào biết cách giải quyết không, có thể chỉ giúp mình được không?

Để giải bài toán trên, chúng ta sẽ sử dụng Định luật bảo toàn năng lượng.

Ta có sự chuyển động của sắt từ nồng động tiến vào nước, do đó năng lượng nhiệt của sắt khi tan chảy sẽ chuyển thành năng lượng nhiệt của nước tăng nhiệt độ.

Xét lượng nhiệt cần chuyển từ sắt sang nước:
m1*c1*(T - t1) = m2*c2*(t - T)

Trong đó:
m1 là khối lượng của sắt (0,3 kg)
T là nhiệt độ ban đầu của sắt
c1 là nhiệt dung riêng của sắt (460 J/kg.K)
t1 là nhiệt độ ban đầu của nước (80C)
m2 là khối lượng của nước (4 kg)
c2 là nhiệt dung riêng của nước (4200 J/kg.K)
t là nhiệt độ cuối cùng của nước (160C)

Giải phương trình trên, ta sẽ tìm được nhiệt độ ban đầu của sắt (T).

Sau khi giải, ta sẽ có kết quả là nhiệt độ ban đầu của lò.

Nếu bạn muốn, bạn có thể tham khảo cách giải khác như sử dụng phương pháp chuyển đổi năng lượng nhiệt thành công việc làm được.

Sau khi tìm được nhiệt độ của lò bằng cách giải hệ phương trình, ta có thể kết luận nhiệt độ của lò sau quá trình trao đổi nhiệt là bao nhiêu độ C.

Ta có công thức tính năng lượng nhiệt: Q = mcΔt, trong đó Q là năng lượng nhiệt, m là khối lượng, c là nhiệt dung riêng, Δt là sự thay đổi nhiệt độ. Áp dụng công thức này cho cả sắt và nước để tìm nhiệt độ của lò. 

Để xác định nhiệt độ của lò, ta áp dụng nguyên lý bảo toàn năng lượng. Tổng năng lượng ban đầu của sắt và nước phải bằng tổng năng lượng cuối cùng sau khi cân bằng nhiệt.