a. Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của quả cầu chì và nước sẽ bằng nhau. Do đó, khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của quả cầu chì sẽ là 25 °C.
b. Nhiệt lượng tỏa ra của quả cầu chì có thể tính bằng công thức:
Q = m * c * ΔT
Trong đó:
m là khối lượng của quả cầu chì = 0.15 kg
c là nhiệt dung riêng của chì = 130 J/kg.K
ΔT là sự thay đổi nhiệt độ = 100 °C - 25 °C = 75 °C
Thay số liệu vào công thức ta được:
Q = 0.15 kg * 130 J/kg.K * 75 K = 1462.5 J
c. Nếu nhiệt lượng tỏa ra của quả cầu chì bằng với nhiệt lượng mà nước nhận, ta có thể tính khối lượng của nước bằng cách sử dụng công thức:
m = Q / (c * ΔT)
Trong đó:
Q là nhiệt lượng mà nước nhận = 1462.5 J
c là nhiệt dung riêng của nước = 4200 J/kg.K
ΔT là sự thay đổi nhiệt độ = 25 °C - 20 °C = 5 °C
Thay số liệu vào công thức ta được:
m = 1462.5 J / (4200 J/kg.K * 5 K) = 0.07 kg
Do đó, lượng nước trong cốc là 0.07 kg.