Người ta thả vào nhiệt lượng kế chứa m1=0,5kg nước ở t1=10oC một cục nước đá có m2=1kg ở t2= -30. Tính nhiệt độ và thể tích của hỗn hợp sau cân bằng nhiệt
Người ta thả vào nhiệt lượng kế chứa m1=0,5kg nước ở t1=10oC một cục nước đá có m2=1kg ở t2= -30. Tính nhiệt độ và thể tích của hỗn hợp sau cân bằng nhiệt
một toà nhà cao tầng , có mỗi tầng cao 3,4m , có một thang máy trở tối đa 20 người , mỗi người có khối lượng trung bình là 50kg . mỗi chuyến lên tầng 10 nếu không dừng ở các tầng khác thì mất 1 phút. hỏi: a, công suất tối thiểu của động cơ thang máy là bao nhiêu? b, biết rằng 1 kw điện là 750 đồng. hỏi chi phí mỗi lần lên thang máy là bao nhiêu? BÀI 2: đùn động cơ điện kéo 1 băng chuyền từ thấp lên cao 5m để rót vào miệng lò . cứ mỗi dây rót được 20kg than. hỏi : a, công suất của động cơ điện là bao nhiêu? b, công suất của động cơ sinh ra trong thời gian 1giờ là bao nhiêu?
a)Công của động cơ thang máy khi đưa khách lên:
A= F.s= P.h= 10m.h= 10. 50. 3,4. 10. 20= 340 000 (J)
Công tối thiểu của động cơ kéo thang máy lên:
\(P=\frac{A}{t}=\frac{340000}{6000}=5667\left(W\right)=5,67\left(KW\right)\)
b, Công suất thực hiện của động cơ:
\(p'=2P=11334W=11,33KW\)
Chi phí cho mỗi lân lên thang máy là:
\(T=750.\left(\frac{11,22}{60}\right)=142\left(đồng\right)\)
Đáp số : .........
Có 2 bình cách nhiệt . Binhg 1 chứa m1=2kg nước ở nhiệt độ t1 = 40 độ C . Bình 2 chứa m2 = 1kg nước ở nhiệt độ t2=20 độ C . Người ta trút một lượng nước m từ bình 1 sang bình 2 . Sau khi ở bình 2 nhiệt độ đã ổn định , lại trút một lượng nước m như thế từ bình 2 sang bình 1 . Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 là 38 độ C .Tính khối lượng m trút trong mỗi lân và nhiệt độ cân bằng ở bình 2.
Khi trút một lượng nước m từ B1 sang B2 thì m kg nước tỏa nhiệt để hạ nhiệt độ từ t1 (t độ đó) xuống t3, m2 kg nước thu nhiệt để tăng nhiệt độ từ t2 đến t3.
Do nhiệt hao phí không đáng kể ( câu này phải lập luận) có phương trình cân bằng nhiệt
Qtỏa = Qthu
<=> m(t1 - t3) = m2(t3 - t2) (đã rút gọn Cn)
<=> m(40- t3) = 1( t3-20)
<=> m= (t3-20)/(40-t3) (*)
Lúc này ở B1 còn (m1-m) kg nước có nhiệt độ t1=40, ở B2 có ( m2+m) kg nước có nhiệt độ t3
Khi trút một lượng nước m từ B2 về B1 thì (m1-m) kg nước tỏa nhiệt để hạ nhiệt độ từ t1 xuống 38 độ, m kg nước thu nhiệt để tăng nhiệt độ từ t3 lên 38 độ.
(lập luận như trên) có phương trình cần bằng nhiệt
Qtỏa = Q thu
<=>(m1-m)(t1-38) = m(38 - t3)
<=>(2-m)2 = m(38-t3)
<=>4-2m = m(38-t3)
<=>m(38 -t3 +2) =4
<=>m= 4/(40 -t3) (~)
Từ (*) và (~) ta có
t3 -20 = 4
<=>t3 = 24
Suy ra nhiệt độ cân bằng ở bình 2 là 24 độ
Thay t3 = 24 độ vào một trong hai phương trình trên sẽ tìm được m = 0.25 kg
Xét cả quá trình :
Nhiệt lượn bình 1 tỏa ra :
\(Q=m_1.C.2=16800J\)
Nhiệt lượng này truyền cho bình 2.
\(Q=m_2.C.\left(t-20\right)\)
Xét lần trút từ bình 1 sang bình 2.
\(mC\left(40-24\right)=m_2C\left(24-20\right)\)
Tính được \(0,66666kg\)
Lấy M=1,5 kg nước đổ vào một bình đo thể tích. Giữ cho nhiêu độ ban đầu bình nước ở 40C r từ từ hơ nóng đáy bình, đồng thời khuấy đều nước. Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ của nước và theo dõi sự tăng thể tích của nước thì thu được bảng sau:
Nhiệt độ | 4 | 20 | 30 | 40 |
Thể tích (cm3) | 1500 | 1503 | 1506 | 1512,1 |
Nhiệt độ | 50 | 60 | 70 | 80 |
Thể tích (cm3) | 1518,2 | 1526,0 | 1533,7 | 1543,2 |
Thay bình thí nghiệm trên bằng bình thủy tinh m1=6,05g gồm hai phần đầu có dạng hình trụ, tiết diện phần dưới S1=100 cm2, tiết diện phần dưới S2=6 cm2, chiều cao phần dưới h=16 cm. Khi bình đang chứa M=1,5 kg nước ở 800C thì thả vào bình một lượng nước đá có m2=960 g ở 00C. Xác định áp suất do nước gây ra tại đáy bình trong trường hợp
a.Trước khi thả nước đá vào
b.Sau khi thả nước đá vào và đã đạt nhiệt độ cân bằng
Biết c1= 4200 , c2=300\(\lambda nướcđá=340.10^3\). Bỏ qua sự giản nở vì nhiệt
dùng 1 bếp dầu hỏa để đun sôi 2 lít nước từ 15 đô thị mất 10 phút. hỏi mỗi phút phải dùng bao nhiêu dầu hỏa? biết rằng chỉ có 40 phần trăm nhiệt lượng do dầu hỏa tỏa ra làm nóng nước
Nhiệt lượng mà 2l nước hay 2 kg nước thu vào để tăng từ 15 độ C lên nhiệt độ sôi là:
\(Q=4200.2\left(100-15\right)=714000\left(J\right)\)
Với hiệu suất là 40%, thì nhiệt lượng mà dầu hỏa phải tỏa ra là:
\(Q'=\frac{Q}{0,4}=1785000\left(J\right)\)
Khối lượng dầu hỏa phải dùng trong 1 phút là:
\(m=\frac{Q'}{q.t}=\frac{1785000}{44.10^6.10}=\frac{357}{88}\left(g\right)\approx4,07\left(g\right)\)
\(\Rightarrow m\approx4,07\left(g\right)\)
1 khối kim loại A có khối lượng m=490g ,nhiệt độ ban đầu tA=80độC .Thả khối A vào 1 bình nhiệt lượng kế có chứa nước .Nước trong bình ban đầu có nhiêt độ t h2o=20độC ,khối lượng m h2o=200g ,nhiệt dung riêng C h2o=4200J/kg.K .Khối lượng kim loại A là 1 hợp kim của d0o62ng và sắt .Khối lượng riêng và nhiệt dung riêng của đồng là D1=8900kg/m3 ,C1=380J/kg.K và của sắt là D2=7800kg/m3 ,C2=460J/kg.K .Khi thả khối A chìm vào trong nước, thể tích nước trong bình dân cao thêm 60cm3 .Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bình nhiệt lượng kế và môi trường xung quanh .Tìm:
a) Khối lượng của đồng ,của sắt trong khối kim loại A
b) Nhiệt độ t của hệ thống khi có cân bằng nhiệt
a) Đổi 490g= 0,49kg
60cm3= \(6.10^{-5}\) m3
Gọi m là khối lượng của Cu
==> Khối lượng của sắt = 0,49- m
Mà Vs+ Vđ= \(6.10^{-5}\)
==> 0,49-m/ 7800+ m/ 8900= 6. 10^-5
Từ đó suy ra m= 0, 178 kg
Vậy khối lượng của đồng là 0, 178g
Khối lượng của sắt là 0, 312g
b)
Đổi 200g=0,2kg
TA có pt cần bằng nhiệt
( 80-t)(m1c1+m2c2)= (t-20)(MnCn)
Thay các số ở trên ta có
211,16( 80-t)= ( t-20) 840
==> t= 32,05độ
để có nước ở 40 độ,cần cho nước lạnh 20 độ và nước sôi 100 độ theo tỉ lệ nào?
gọi: m1 là khối lượng nước ở 20 độ C
m2 là khối lượng nước ở 100 độ C
ta có phương trình cân bằng nhiệt:
Q1=Q2
\(\Leftrightarrow m_1C_1\left(t-t_1\right)=m_2C_2\left(t_2-t\right)\)
do cả hai chất đều là nước nên:
\(\Leftrightarrow m_1\left(t-t_1\right)=m_2\left(t_2-t\right)\)
\(\Leftrightarrow m_1\left(40-20\right)=m_2\left(100-40\right)\)
\(\Leftrightarrow20m_1=60m_2\Leftrightarrow m_1=3m_2\)
vậy khối lượng nước ở 20 độ C chia tỉ lệ với nước ở 100 độ C là 1:3
Gọi thể tích nước ở 20 độ là a, thể tích nước ở 100 độ là b
=> Khối lượng nước ở 20 độ là a, khối lượng nước ở 100 độ là b
Ta có: \(Q_{tỏa}=b.4200.\left(100-40\right)=252000b\left(J\right)\)
\(Q_{thu}=a.4200.\left(40-20\right)=84000\left(J\right)\)
\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\Rightarrow252000b=84000a\Rightarrow\frac{a}{b}=\frac{252000}{84000}=3\)
Vậy ta pha nước theo tỉ lệ: 3 thể tích nước 20 độ pha với 1 thể tích nước 100 độ sẽ có nước 40 độ.
Cho một ấm nước ở t1= 10 độ C được đặt trên bếp điện. Sau thời gian T1=10 Phút thì nước sôi. Vậy sau bao lâu thì nước bay hơi hoàn toàn. Biết công suất bếp k đổi, nhiệt lượng tỏa ra môi trường tỉ lệ với thời gian đun. C(nước)=4200j/kgk. L=2,3.10 mũ 6
nhiệt lượng ấm nước thu vào trong 1 phút là :
Q1= (m . 4200. 90) /10 = 37800m
Nhiệt lượng tỏa ra môi trường trong một phút là :
Q2=Q-37800m (với Q là nhiệt lượng bếp tỏa ra trong 1 phút)
Nhiệt lượng nước thu vào khi quá trình bay hơi đang xảy ra trong 1 phút là :
Q3 = Lm / x = (2,3 . 10^6 . m)/x (với x là thời gian để nước bay hơi hết)
Nhiệt lượng tỏa ra môi trường trong 1 phút xét theo Q3 là :
Q6=Q -((2,3 . 10^6 . m)/x)
nhiệt lượng ấm nước thu vào trong 10 phút là :
Q4=37800m . 10 = 378000m
Nhiệt lượng tỏa ra môi trường trong 10 phút là :
Q5 = 10 . Q2 = 10Q - 378000m
Nhiệt lượng tỏa ra môi trường trong 10 phút xét theo Q6 là :
Q7 = (Q-(2,3.10^6m)/x).x
= xQ - 2,3.10^6m
Vì nhiệt lượng tỏa ra môi trường tỉ lệ với thời gian đung nên ta có :
Q5/Q7=T1/T2=(10Q-378000m) / (xQ - 2,3.10^6m) = 10 / x
<=> 10xQ - 378000mx = 10xQ - 2,3.107m
<=>x=(2,3.10^7) / 378000 = 60,8 (phút )
Gọi nhiệt lượng của nước khi cân bằng (Lần đầu tiên) là t0
Đổi: 500g=0,5kg, 50g=0,05kg
Nhiệt lượng mà cốc tỏa ra để hạ nhiệt độ xuống t0 độ là:
Qc = mc.Cn.(60- t0)
= 0,05.Cn.(60-t0)
Nhiệt lượng mà bình nước nhận được là:
Qb = mb.Cn.Δt
= 0,5. Cn. (t0-10)
Theo phương trình cân bằng nhiệt
0,05(60- t0) = 0,5(t0 -10)
t0 = 14,54 độ C
Gọi khối lượng của số nước cần là m1
Theo phương trình , có
Qn=Qb
5.m1= 0,5.(55-14,54)
m1 = 4,046 Kg
Số cốc nước cần là: m10,05 = 80, 92 (Cốc)
Vậy ta cần 80,92 cốc để nhiệt độ trong bình > 55 độ C
trong 1 bình cách nhiệt chứa 500g nước ở nhiệt độ ban đầu là 10 độ C người ta dùng 1 cái cốc đổ 50g nước vào bình rồi sau khi có cân bằng nhiệt, lại múc ra từ bình 50g nước. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước với bình, cốc và mt. Các cốc nước đổ vào bình đều có nhiệt độ 60 độ C. Hỏi sau bao nhiêu lượt đổ và múc thì nhiệt độ nước > 55 độ C
Đổi: \(500g=0,5kg,50g=0,05kg\)
Nhiệt lượng nước thu vào để đạt đến \(55^0C\) là :
\(Q_{thu}=m_n.c_n.\Delta t=94500\left(J\right)\)
Giả sử ta đổ cùng một lúc một khối nước có khối lượng gồm n cốc vào bình.
\(\Rightarrow\) Khối lượng khối nước đó là : \(m=n.0,05\)
\(\Rightarrow\)Nhiệt lượng mà khối nước tỏa ra là: \(Q=m.c_n.\Delta t=n.0,05.4200.5=1050.n\left(J\right)\)
\(\Rightarrow1050.n=94500\)
\(\Rightarrow n=90\)
Vậy ta cần đổ - múc tối thiểu 90 lượt thì sẽ được nước có yêu cầu như đề bài!!
Có ba bình cách nhiệt đựng nước, khối lượng nước và nhiệt độ ban đầu ở mỗi bình lần lượt là m1,t1;m2;t2 và m3;t3. Ta đổ hoàn toàn nước ở bình 1 và bình 2 vào bình 3 thì nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt là 45oC. Tìm t1;t2;t3. Biết m1=2m2=4m3 và t1=2t2=4t3.
do không biết chất nào thu chất nào tỏa nên ta có phương trình:
Q1+Q2+Q3=0
\(\Leftrightarrow m_1C\left(t_1-t\right)+m_2C\left(t_2-t\right)+m_3C\left(t_3-t\right)=0\)
\(\Leftrightarrow m_1\left(t_1-t\right)+m_2\left(t_2-t\right)+m_3\left(t_3-t\right)=0\)
\(\Leftrightarrow4m_3\left(4t_3-t\right)+2m_3\left(2t_3-t\right)+m_3\left(t_3-t\right)=0\)
do m1=4m3;2m2=4m3;t1=4t3;2t2=4t3
\(\Leftrightarrow4\left(4t_3-45\right)+2\left(2t_3-45\right)+t_3-45=0\)
\(\Rightarrow t_3=15\)
từ đó ta suy ra t1=60;t2=30