Question

Để xác định nhiệt độ của một bếp lò người ta làm như sau: Bỏ vào lò một khối đồng hình lập phương có canh a= 2cm, sau đó lấy khối đồng bỏ trên một tảng nước đá ở 0⁰C. khi có cân bằng nhiệt , mặt trên của đồng chìm dưới mặt nước đá 1 đoạn b=1cm. Biết khối lượng riêng của đồng là D₀=8900kg/m³, nhiệt dung riêng của đồng c₀ =400J/kg.k, nhiệt nóng chảy của nước đá \(\lambda\) = 3,4.10⁵J/kg.k, khối lượng riêng của nước đá D= 900kg/m³. Giả sử nước đá chỉ tan có dạng hình hộp có tiết diện bằng tiết diện khối đồng.

Answer 1

Giải:

Cho biết: a = 2cm = 2.10^-2m b= 1cm = 1.10^-2m

D_o = 8900kg/m³ D = 900kg/m³

= 3,4.10⁵J/kg c_o = 400J/kg.K

t₂ = 0⁰C t₁ =?

Nhiệt lượng đồng tỏa ra khi hạ nhiệt từ t₁ xuống t₂:

Q_tỏa = m_đ.c_o.( t₁ – t₂) Trong đó : m_đ = D_o.V_đ = D_o.a³

Nhiệt lượng nước đá thu vào khi nóng chảy: Q _thu = . m_nước = .D.a²( a + b)

Vì xem hai vật chỉ trao đổi nhiệt cho nhau nên ta có: Q_tỏa = Q_thu

Hay : D_o.a³.c_o. ( t₁-t₂) = .D.a².(a +b)

Vậy nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng là 128,9⁰C.

Chúc bạn học tốt!

Answer 2

Giải:

Nhiệt độ lò t của lò chính là nhiệt độ khối đồng.

Nhiệt dung riêng của đồng c1 = 400J/kgK

Gọi m1 là khối lượng của đồng
=> m1 = Dđồng × a³

Gọi m2 là khối lượng của phần nước đá tan thành nước ở 0°C
=> m2 = Dđá × Vđá chảy = Dđá × a².(a+b)

Nhiệt lượng khối đồng tỏa ra khi giảm từ t°C đến 0°C :
Q1 = m1.c1(t - 0) = m1.c1.t (J)

Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy(tan) hoàn toàn ở O°C.
Q2 = m2.λ (J)

Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2
m1.c1.t = λ.m2

=> t = (λ.m2) / (m1.c1) = [λ × Dđá × a².(a+b) ] / (Dđồng × a³ × c1 )

=> t = [λ × Dđá × (a+b) ] / (Dđồng × a × c1 )

=> t = (340000 × 900 × 3 ) / (8900 × 2 × 400 )

=> t = 128,9 °C