Question

/Một bình hình trụ có chiều cao h1=20cm,diện tích đáy trong là s1=100cm2 đặt trên mặt bàn ngang.Đổ vào bình 1 lít nước ở nhiệt độ t1=80*C. Sau đó thả vào bình 1 khối trụ đồng chất có diện tích đáy là s2=60cm2, chiều cao là h2=25cm và nhiệt độ là t2.. Khi cân bằng thì đáy dưới của khối trụ song song và cách đáy trong của bình là x=4cm. Nhiệt độ nước trong bình khi cân bằng nhiệt là t=65*C.Bỏ qua sự nở vì nhiệt, sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh và với bình.Biết khối lượng riêng của nước là D=1000kg/m3,nhiệt dung riêng của nước là c1=4200J/kg.K, của chất làm khối trụ là c2=2000J/kg.K
a/Tìm khối lượng của khối trụ và nhiệt độ t2
b/Phải đặt thêm len khối trụ một vật có khối lượng tối thiểu là bao nhiêu để khi cân bằng thì khối trụ chạm đáy bình?

Answer 1

a. Khi thả khối trụ vào thì nước ngập khối trụ 1 đoạn 15 cm ( ko tính 4cm chưa chạm đáy ). Cách tính 15cm.

Tổng thể tích nước trong bình là 1000cm3.
Phần phía dưới chiếm: 4*100=400cm3.
Vậy phần xung quanh khối trụ có thể tích: 1000-400=600cm3.
Độ cao khối trụ bị nhấn chìm h= 600/(100-60)= 15 cm.

m = Fas = 15*60*1g = 900g =0.9kg .

t1*m1+t2*m2 = t*(m1+m2) .
t2 = [t(m1+m2) -t1*m1]/m2 .
= [65*(1+0.9) - 80*1]/0.9 .
48.33 độ.

b. Khối trụ chạm bình thì nước dâng lên 1 đoạn h2 = 1000/(100-60) =25 > 20.
Vậy Fas = 20*60*1*=1.2kg.

Vậy m cần đặt thêm = 1.2=0.9 = 0.3 kg ( >=0.3kg ) .

Chúc bn học tốt!!!