Question

thả một miếng đồng có khối lượng m1=1,5kg vào m2=500g nước. Miếng đòng nguội đi từ t1=120 độ xuống t2=50 độ bỏ qua nhiệt trao đổi với môi trường. a) tính nhiệt lượng nước nhận được và nhiệt độ ban đầu t của nước b) sau khi có cân bằng nhiệt; người ta lại bỏ vào nước một thỏi đồng thứ hai nặng m3=1kg ở nhiệt độ t3=50 độ. Tính nhiệt độ cân bằng t4 của hỗn hợp Cho: Nhiệt dung riêng của đồng và nước là c1=380j/kg.k và c2=4200j/kg.k

Answer 1

Tóm tắt

m₁ = 1,5kg ; t₁ = 120^oC ; c₁ = 380J/kg.K

m₂ = 500g = 0,5kg ; c₂ = 4200J/kg.K

t₂ = 50^oC

a) Q_thu = ? ; t = ?

b) m₃ = 1kg ; t₃ = 50^oC

t₄ = ?

Giải

a) Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là t₂ = 50^oC.

Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ t₁ = 120^oC xuống t₂ = 50^oC là:

\(Q_{tỏa}=m_1.c_1\left(t_1-t_2\right)=1,5.380\left(120-50\right)=13300\left(J\right)\)

Theo phương trình cân bằng nhiệt thì nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào. Do đó nhiệt lượng nước thu vào là:

\(Q_{thu}=Q_{tỏa}=13300\left(J\right)\)

Ta có: \(Q_{thu}=m_2.c_2\left(t_2-t\right)\)

Nhiệt độ ban đầu của nước là:

\(\Rightarrow t=t_2-\dfrac{Q_{thu}}{m_2.c_2}=50-\dfrac{13300}{0,5.4200}=43,67\left(^oC\right)\)

b) Lúc này nước và thỏi đồng thứ nhất đang có nhiệt độ t₂ = 50^oC. Thả thỏi đồng thứ hai cũng có nhiệt độ t₃ = 50^oC vào thì sẽ không có sự trao đổi nhiệt do nhiệt độ của các vật đã cân bằng, do đó nhiệt độ khi cân bằng của hệ thống là t₄ = 50^oC. (câu này chắc sai đề)