Bài 24. Công thức tính nhiệt lượng

Tóm tắt

m₁ = 300g = 0,3kg

t₁ = 100^oC ; c₁ = 380J/kg.K

V₂ = 2l \(\Rightarrow\) m₂ = 2kg

c₂ = 4200J/kg.K

t = 40^oC

b) t₂ = ?

c) m₃ = 0,5kg ; t₃ = 100^oC

t' = ?

Giải

a) Vật tỏa nhiệt là miếng đồng vì nhiệt độ ban đầu của miếng đồng cao hơn so với nhiệt độ cân bằng chứng tỏ miếng đồng đã tỏa ra một nhiệt lượng làm nó lạnh đi.

Vật thu nhiệt là nước vì nhiệt độ ban đầu của nước thấp hơn nhiệt độ khi cân bằng chứng tỏ nước đã thu vào một nhiệt lượng làm nó nóng lên.

b) Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ t₁ = 100^oC xuống t = 40^oC là:

\(Q_{tỏa}=m_1.c_1\left(t_1-t\right)\left(J\right)\)

Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ nhiệt độ ban đầu t₂ lên t = 40^oC là:

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

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\\ \Rightarrow m_1.c_1\left(t_1-t\right)=m_2.c_2\left(t-t_2\right)\\ \Rightarrow t_2=t-\dfrac{m_1.c_1\left(t_1-t\right)}{m_2.c_2}\\ =40-\dfrac{0,3.380\left(100-40\right)}{2.4200}\approx39,186\left(^oC\right)\)

c) Nhiệt lượng miếng đồng và nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ t = 40^oC lên nhiệt độ cân bằng t' là:

\(Q_{thu}'=\left(m_1.c_1+m_2.c_2\right)\left(t'-t\right)\)

Nhiệt lượng nước ở nhiệt độ t₃ = 100^oC tỏa ra khi hạ nhiệt xuống t = 40^oC là:

\(Q_{tỏa}'=m_3.c_2\left(t_3-t'\right)\)

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

\(Q_{tỏa}'=Q_{thu}'\\ \Rightarrow m_3.c_2\left(t_3-t'\right)=\left(m_1.c_1+m_2.c_2\right)\left(t'-t\right)\\ \Rightarrow0,5.4200\left(100-t'\right)=\left(0,3.380+2.4200\right)\left(t'-40\right)\\ \Rightarrow t'\approx51,87\left(^oC\right)\)

Vậy nhiệt độ cân bằng thứ hai của hỗn hợp là 51,87^oC

tóm tắt:

\(m_{am}=500g=0,5kg\\ m_n=2kg\\ t_1=20^0C\\ c_n=4200J|kg.K\\ c_{am}=880J|kg.K\\ \overline{Q=?}\)

Giải:

Ta có nhiệt độ sôi của nước là 100⁰ C nên \(t_2=100^0C\)

Nhiệt lượng để đun nóng ấm nhôm từ 20⁰C lên 100⁰C là:

\(Q_{am}=m_{am}.c_{am}.\Delta t=m_{am}.c_{am}.\left(t_2-t_1\right)\\ =0,5.880.\left(100-20\right)=35200\left(J\right)\)

Nhiệt lượng cần để đun nóng nước trong ấm 20⁰C lên 100⁰C là:

\(Q_n=m_n.c_n.\Delta t=m_n.c_n.\left(t_2-t_1\right)\\ =2.4200.\left(100-20\right)=672000\left(J\right)\)

Nhiệt lượng cần để đun sôi ấm nước đó là:

\(Q=Q_{am}+Q_n=707200\left(J\right)\)

Vậy nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước là 707200J

Tóm tắt :

m_nhôm = 500 g = 0,5 kg

m_nước = 2 kg

t₁ = 20^oC

t₂ = 100^oC

c_nhôm = 880 J/kg.k

c_nước = 4200 J/kg.k

------------------------------------------

Q = ?

Giải :

Nhiệt lượng cần thiết để đun nóng ấm nhôm từ 20^oC lên đến 100^oC là :

Q₁ = m_nhôm . c_nhôm . \(\Delta t\)

= 0,5 . 880 . (t₂ - t₁ )

= 0,5.800.(100 - 20 )

= 35200 (J)

Nhiệt lượng cần thiết để đun nóng nước trong ấm từ 20^oC lên đến 100^oC là :

Q₂ = m_nước . c_nước . \(\Delta t\)

= 2.4200(t₂ - t₁ )

= 2 . 4200 . ( 100 - 20 )

= 672000 (J)

Nhiệt lượng cần thiết để đun nóng ấm nước từ 20^oC lên đến 100^oC là :

Q = Q₁ + Q₂

= 35200 + 672000

= 707200 (J)

Đáp số : 707200 J

Tóm tắt:

m_nhôm = 500 g = 0.5 kg

C_nhôm = 880 J/kg.k

m_nước = 2 kg

C_nước = 4200 J/kg.k

t°₁ = 20°C

t°₂ = 100°C

_________________________

Q = ?

Giải:

Nhiệt lượng để đun nóng ấm nhôm từ 20°C đến 100°C:

Q_nhôm = m_nhôm . C_nhôm . ( t°₂ - t°₁ ) = 0.5 . 880 . ( 100 - 20 ) = 35 200 ( J )

Nhiệt lượng để đun nóng nước trong ấm từ 20°C đến 100°C:

Q_nước = m_nước . C_nước . ( t°₂ - t°₁ ) = 2 . 4200 . ( 100 - 20 ) = 672 000 ( J )

Nhiệt lượng để đun nóng ấm nước từ 20°C đến 100°C:

Q = Q_nhôm + Q_nước = 35 200 + 672 000 = 707 200 ( J )

Vậy nhiệt lượng để đun nóng ấm nước là 707 200 J

Tóm tắt

Q = 129kJ = 129000J

\(\Delta t\) = 50^oC

m = 1,8kg

c₁ = 880J/kg.K

c₂ = 4200J/kg.K

m₁ = ?

m₂ = ?

Giải

Ta có: \(m_1+m_2=m\Rightarrow m_2=m-m_1\)

Nhiệt lượng cả nước và bình thu vào để nóng thêm 50^oC được tính theo công thức:

\(Q=\left(m_1.c_1+m_2.c_2\right)\Delta t\\ \Leftrightarrow Q=\left[m_1.c_1+\left(m-m_1\right)c_2\right]\Delta t\\ \Leftrightarrow Q=\left(m_1.c_1+c_2.m-c_2.m_1\right)\Delta t\\ \Leftrightarrow Q=\left[m_1\left(c_1-c_2\right)+c_2.m\right]\Delta t\\ \Leftrightarrow m_1=\dfrac{\dfrac{Q}{\Delta t}-c_2.m}{c_1-c_2}\\ =\dfrac{\dfrac{129000}{50}-880.1,8}{4200-880}=0,3\left(kg\right)\\ \Rightarrow m_2=1,5\left(kg\right)\)

Khối lượng của bình nhôm là 0,3kg, khối lượng của nước là 1,5kg.