Question

Người ta bỏ 1 miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 150g ở t   =   124 0 C vào 1 nhiệt lượng kế có nhiệt dung là 50J/K chứa 250g nước ở 16 0 C . Xác định khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế là 18 0 C . Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài, C Z n   =   337 J / k g . K , C P b   =   126 J / k g . K của nước là 4180J/kg.K

A. m Z n = 8 . 10 - 3 k g , m P b = 0 , 142 k g

B.  m Z n = 0 , 142 k g , m P b = 8 . 10 - 3 k g

C.  m Z n = 0 , 1 k g , m P b = 0 , 05 k g

D.  m Z n = 0 , 05 k g , m P b = 0 , 1 k g

Answer 1

Gọi t₁ là nhiệt độ ban đầu của miếng hợp kim, ta có t₁=124⁰C

t₂ là nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế, ta có t₂=16⁰C

t=32⁰C - nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế

Nhiệt lượng toả ra:

Q Z n = m Z n . C Z n ( t 1 − t ) Q P b = m P b . C P b ( t 1 − t ) ⇔ = m Z n .337. ( 124 − 18 ) = 35722 m Z n = m P b .126. ( 124 − 18 ) = 13356 m P b

Nhiệt lượng thu vào:

Q H 2 O = m H 2 O . C H 2 O ( t − t 2 ) Q N L K = C ' ( t − t 2 ) ⇔ = 250 1000 .4180 ( 18 − 16 ) = 2090 J = 50. ( 18 − 16 ) = 100 J

Ta có, phương trình cân bằng nhiệt:

Q t o a = Q t h u ↔ 35722 m Z n + 13356 m P b = 2090 + 100 1

Mặt khác, theo đầu bài, ta có:

m Z n + m P b = 150 g = 0 , 15 k g 2

Từ (1) và (2), ta có:

35722 m Z n + 13356 m P b = 2190 m Z n + m P b = 0 , 15 → m Z n ≈ 8.10 − 3 k g m P b = 0 , 142 k g

Đáp án: A