Một bình bằng thép có khối lượng 1kg chứa 0,5 lít nước ở t1=30 độ C nhận một nhiệt lượng 128000J thì tăng đến nhiệt độ t2. Biết nhiệt dung riêng của thép và nước lần lượt là c1=460J/kg.K và c2=4200J/kg.K
a, Tính t2
b, Đổ thêm vào bình trên 0,5 lít nước ở 50 độ C
- Trong trường hợp trên vật nào thu nhiệt, vật nào tỏa nhiệt? Vì sao?
- Tính nhiệt độ của hệ khi có cân bằng nhiêt. Bỏ qua nhiệt lượng tỏa ra môi trường
cho biết:
m1=1kg
t1=30oC
C1=460J/kg.K
Vn1=0,5l => m2=0,5 kg
C2=4200J/kg.K
Qtỏa=128000J
Vn2=0,5l => m3=0,5 kg
t3=50oC
___________________
a) t2=?
b)-sau khi đổ thêm vật nào thu, vật nào tỏa?
-t=?
GIẢI
a) Nhiệt lượng của bình thép thu vào để tăng nhiệt độ từ 30->t2oC là:
Q1=m1.C1.(t2-t1)=1.460.(t2-30)=460t2-13800 (J)
Nhiệt lượng của nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 30 đến t2oC là:
Q2=m2.C2.(t2-t1) = 0,5.4200.(t2-30)=2100t2-63000(J)
áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Q1+Q2=Qtỏa
<=> 460t2-13800+2100t2-63000=128000
<=> 2560t2=128000+76800
<=> t2=\(\dfrac{204800}{2560}\)=80 (oC)
b)- Sau khi đổ thêm 0,5l nước ở 50oC vào bình trên thì nước đổ thêm vào sẽ thu nhiệt , còn nước trong bình và bình sẽ tỏa nhiệt. Vì nhiệt lượng truyền từ vật có nhiệt độ cao (80oC đến vật có nhiệt độ thấp (50oC).
- áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Q1' +Q2'= Qthu
<=> m1.C1.(t2-t) + m2.C2.(t2-t) = m3.C2.(t-t3)
<=> 1.460.(80-t) + 0,5.4200.(80-t) = 0,5.4200.(t-50)
<=> 36800-460t +168000-2100t = 2100t- 105000
<=> 4660t = 309800
<=> t =\(\dfrac{309800}{4660}\)\(\simeq\) 66,5 oC
