Question

Một ấm đồng có khối lượng 400gam đựng 3kg nước ở 200C.Biết nhiệt dung riêng của đồng và nước lần lượt là
380J/kg.K và 4200J/kg.K.
a. Tính nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước này?
b. Sau khi nước đã sôi người ta đổ hết lượng nước này vào một thùng chứa 8 kg nước lạnh ở 5

0C. Hỏi nhiệt độ

của nước trong thùng khi có sự cân bằng nhiệt là bao nhiêu nếu:
- nhiệt lượng hao phí là không đáng kể.
- thất thoát nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt là 35%.
Biết nhiệt dung riêng của nước lạnh là 4200J/kg.K

kèm tóm tắt

Answer 1

Tóm tắt

m₁ = 400g = 0,4kg; c₁ = 380 J/kg.K

m₂ = 3kg; c₂ = 4200 J/kg.K

m₃ = 8kg; t₃^o = 5^oC

t₁^o = t₂^o = 20^oC

t^o = 100^oC

Tính: a, Q = ?; b,  t₄^o = ?

Giải

a, Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước:

Ta có: \(Q=Q_1+Q_2=m_1c_1\left(t^o-t^o_1\right)+m_2c_2\left(t^o-t^o_2\right)\)

      \(\Leftrightarrow Q=0,4.380.\left(100-20\right)+3.4200.\left(100-20\right)=1020160\left(J\right)\)

b, Nhiệt độ cân bằng:

Ta có: \(Q_{thu}=Q_{toả}\)

    \(\Leftrightarrow Q_1=Q_3\Leftrightarrow m_1c_1\left(t^o-t^o_4\right)=m_3c_3\left(t^o_4-t^o_3\right)\)

    \(\Leftrightarrow t^o_4=\dfrac{m_1c_1t^o+m_3c_3t^o_3}{m_1c_1+m_3c_3}=\dfrac{3.4200.100+8.4200.5}{3.4200+8.4200}=30,9^oC\)

    

Answer 2

\(m_1=400g=0,4kg\\ c_1=380\left(\dfrac{J}{kg.K}\right)\\ t_1=20^o\\ t_2=100^o\\ m_2=3kg\\ c_2=4200\\ m_3=8kg\\ t''=5^o\\ Q=?\\ t'=?\)

 a, Nhiệt lượng cần đun sôi là

\(Q=m_1c_1\left(t_2-t_1\right)=0,4.380\left(100-20\right)\\ =12160\left(J\right)\) 

b, Ta có

\(Q_{thu}=Q_{tỏa}\\ \Leftrightarrow m_3c_3\left(t_2-t''\right)=m_2c_2\left(t_2-t'\right)=12160\left(J\right)\\ \Leftrightarrow8.4200\left(t_2-5\right)=3.4200\left(100-20\right)\\ \Leftrightarrow8.4200\left(t_2-5\right)=1,008,000\left(J\right)\) 

\(\Rightarrow t'=35^o\)