Người ta đổ 1 kg nước ở nhiệt độ

t₁ = 10 ^oC vào một bình cách nhiệt chứa 1 kg nước nóng ở nhiệt độ t₂.

a, Hãy mô tả quá trình trao đổi nhiệt năng xảy ra trong bình cách nhiệt.

b, Khi có cân bằng nhiệt trong bình thì nhiệt độ trong bình là t = 30 ^oC. Hãy xác định nhiệt độ t₂. Biết 1 kg nước nhận thêm nhiệt năng (hoặc mất bớt nhiệt năng) 4 200 J thì nóng thêm 1 ^oC (hoặc giảm đi 1 ^oC). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt năng giữa nước với bình cách nhiệt và một trường.

c, Hãy lập hệ thức liên hệ giữa nhiệt độ t với các nhiệt độ t₁ và t₂.

a. 1 kg nước ở nhiệt độ t₁ = 10 ^oC sẽ thu thêm nhiệt năng, 1 kg nước nóng ở nhiệt độ t₂ sẽ mất bớt nhiệt năng. Nhiệt năng nước nóng mất bớt đúng bằng nhiệt năng nước lạnh thu thêm.

b. Khi có cân bằng nhiệt trong bình, nhiệt độ của 1 kg nước lạnh tăng thêm:

30 - 10 = 20 ^oC

Nhiệt năng của 1 kg nước lạnh thu thêm là: 4 200 . 20 = 84 000 J

Nhiệt độ ban đầu của 1 kg nước nóng là: t₂ = 84 000 : (4 200 + 30) = 50 ^oC

c. Như vậy: Khi hai vật cùng chất, cùng khối lượng riêng, nhiệt độ ban đầu là t₁ và t₂ trao đổi nhiệt năng với nhau thì khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ của các vật là

t = (t₁ + t₂ ) : 2