Chúng ta sẽ cùng phân tích từng bước để giải bài tập này một cách logic và chính xác nhất nhé.

Bước 1: Xác định các đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm.

Trước hết, các em cần đọc kỹ đề bài và liệt kê tất cả các thông tin đã cho.
* Khối lượng dầu lửa: \(m_{dầu} = 100g = 0,1kg\)
* Nhiệt độ ban đầu của dầu lửa: \(t_{dầu,đầu} = 20^\circ C\)
* Khối lượng nhiệt lượng kế bằng than: \(m_{than} = 120g = 0,12kg\)
* Khối lượng khối sắt: \(m_{sắt} = 200g = 0,2kg\)
* Nhiệt độ ban đầu của khối sắt: \(t_{sắt,đầu} = 96^\circ C\)
* Nhiệt độ cuối cùng của hệ (dầu lửa, than, sắt): \(t_{cuối} = 40^\circ C\)
* Nhiệt dung riêng của than: \(c_{than} = 0,38 \times 10^3 \, J/kg.K\)
* Nhiệt dung riêng của sắt: \(c_{sắt} = 0,46 \times 10^3 \, J/kg.K\)

Đại lượng cần tìm là: Nhiệt dung riêng của dầu lửa: \(c_{dầu} = ?\)

Bước 2: Áp dụng nguyên lý truyền nhiệt.

Trong bài toán này, chúng ta có một hệ gồm dầu lửa, nhiệt lượng kế than và khối sắt. Khi thả khối sắt nóng vào dầu lửa, nhiệt sẽ truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho đến khi đạt trạng thái cân bằng nhiệt.

Nguyên lý truyền nhiệt được phát biểu như sau: Nhiệt lượng vật nóng tỏa ra bằng nhiệt lượng vật lạnh thu vào.

Nghĩa là, nhiệt lượng mà khối sắt tỏa ra sẽ bằng tổng nhiệt lượng mà dầu lửa thu vào và nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế than thu vào.

Ta có phương trình truyền nhiệt:
\[ Q_{tỏa} = Q_{thu} \]
Trong đó:
* \(Q_{tỏa}\) là nhiệt lượng vật nóng tỏa ra.
* \(Q_{thu}\) là nhiệt lượng vật lạnh thu vào.

Trong trường hợp này:
* Vật nóng là khối sắt.
* Các vật lạnh là dầu lửa và nhiệt lượng kế than.

Vậy, ta có:
\[ Q_{sắt \, tỏa} = Q_{dầu \, thu} + Q_{than \, thu} \]

Bước 3: Tính nhiệt lượng các vật thu hoặc tỏa ra.

Chúng ta sử dụng công thức tính nhiệt lượng:
\[ Q = mc\Delta t \]
Trong đó:
* \(m\) là khối lượng của vật.
* \(c\) là nhiệt dung riêng của vật.
* \(\Delta t\) là độ tăng (hoặc giảm) nhiệt độ của vật. \(\Delta t = t_{final} – t_{initial}\).

Bây giờ, chúng ta sẽ tính nhiệt lượng cho từng thành phần:

* Nhiệt lượng khối sắt tỏa ra:
Khối sắt nguội đi từ \(96^\circ C\) xuống \(40^\circ C\). Độ giảm nhiệt độ là \(\Delta t_{sắt} = t_{sắt,đầu} – t_{cuối} = 96^\circ C – 40^\circ C = 56^\circ C\).
Vì sắt tỏa nhiệt, nên nhiệt lượng tỏa ra là:
\[ Q_{sắt \, tỏa} = m_{sắt} c_{sắt} (t_{sắt,đầu} – t_{cuối}) \]
\[ Q_{sắt \, tỏa} = 0,2 \times (0,46 \times 10^3) \times (96 – 40) \]

* Nhiệt lượng dầu lửa thu vào:
Dầu lửa nóng lên từ \(20^\circ C\) lên \(40^\circ C\). Độ tăng nhiệt độ là \(\Delta t_{dầu} = t_{cuối} – t_{dầu,đầu} = 40^\circ C – 20^\circ C = 20^\circ C\).
Nhiệt lượng dầu lửa thu vào là:
\[ Q_{dầu \, thu} = m_{dầu} c_{dầu} (t_{cuối} – t_{dầu,đầu}) \]
\[ Q_{dầu \, thu} = 0,1 \times c_{dầu} \times (40 – 20) \]

* Nhiệt lượng nhiệt lượng kế than thu vào:
Nhiệt lượng kế than cũng nóng lên từ \(20^\circ C\) (nhiệt độ ban đầu của dầu lửa cũng là nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế vì chúng được đổ vào nhau trước khi thả sắt vào) lên \(40^\circ C\). Độ tăng nhiệt độ là \(\Delta t_{than} = t_{cuối} – t_{dầu,đầu} = 40^\circ C – 20^\circ C = 20^\circ C\).
Nhiệt lượng than thu vào là:
\[ Q_{than \, thu} = m_{than} c_{than} (t_{cuối} – t_{dầu,đầu}) \]
\[ Q_{than \, thu} = 0,12 \times (0,38 \times 10^3) \times (40 – 20) \]

Bước 4: Thiết lập phương trình và giải bài toán.

Thay các biểu thức nhiệt lượng vào phương trình truyền nhiệt đã thiết lập ở Bước 2:
\[ m_{sắt} c_{sắt} (t_{sắt,đầu} – t_{cuối}) = m_{dầu} c_{dầu} (t_{cuối} – t_{dầu,đầu}) + m_{than} c_{than} (t_{cuối} – t_{dầu,đầu}) \]

Bây giờ, chúng ta thay các giá trị số vào phương trình:
\[ 0,2 \times (0,46 \times 10^3) \times (96 – 40) = 0,1 \times c_{dầu} \times (40 – 20) + 0,12 \times (0,38 \times 10^3) \times (40 – 20) \]

Tính toán các giá trị cụ thể:
* Vế trái: \(0,2 \times 460 \times 56 = 5152 \, J\)
* Các thành phần trong ngoặc đơn ở vế phải: \(40 – 20 = 20^\circ C\)
* Nhiệt lượng dầu thu: \(0,1 \times c_{dầu} \times 20 = 2 \times c_{dầu}\)
* Nhiệt lượng than thu: \(0,12 \times 380 \times 20 = 912 \, J\)

Vậy, phương trình trở thành:
\[ 5152 = 2 \times c_{dầu} + 912 \]

Bây giờ, chúng ta sẽ cô lập \(c_{dầu}\) để tìm giá trị của nó:
\[ 2 \times c_{dầu} = 5152 – 912 \]
\[ 2 \times c_{dầu} = 4240 \]
\[ c_{dầu} = \frac{4240}{2} \]
\[ c_{dầu} = 2120 \, J/kg.K \]

Kết luận:

Vậy, nhiệt dung riêng của dầu lửa là 2120 J/kg.K.

Hy vọng cách trình bày chi tiết này giúp các em hiểu rõ bản chất của bài toán và cách áp dụng nguyên lý truyền nhiệt. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi thầy nhé! Chúc các em học tốt!