Question

Có 2 bình chứa chất lỏng khác nhau. Dùng một nhiệt ké đo nhiệt độ ở bình 1 rồi đo bình 2 và cứ lặp đi lặp lại như thế, số chỉ nhiệt kế là 13⁰C, 98⁰C, 15⁰C, 94⁰C.

a) Xác định nhiêt độ 2 lần nhúng tiếp theo.

b) Nếu nhúng đi nhúng lại nhiều lần thì chỉ số nhiệt kế là bao nhiêu?

Answer 1

a) Nhiệt kế được xem là vật trung gian truyền nhiệt giữa 2 bình nhiệt lượng kế.
Gọi q1, q2, q3 là nhiệt dung của nhiệt lượng kế 1, nhiệt lượng kế 2 và nhiệt kế.
Nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế 1 là 13⁰, của nhiệt kế và nhiệt lượng kế 2 là 98⁰.

- Nhúng nhiệt kế trở lại vào bình 1 nhiệt độ cân bằng của lần này là 15⁰.

Ta có phương trình cân bằng nhiệt:
\(q_1(15-13)=q_3(98-15)\)
\(\Rightarrow 2.q_1=83.q_3 \Rightarrow q_1=41,5.q_3\) (1)

- Ở lần nhúng tiếp theo, nhiệt độ của nhiệt kế là 15, nhiệt độ nhiệt lượng kế 2 là 98, nhiệt độ cân bằng là 94.

Ta có phương trình cân bằng nhiệt:
\(q_3(94-15)=q_2(98-94)\)

\(\Rightarrow 79.q_3=4.q_2\Rightarrow q_2=19,75.q_3\) (2)
Lần nhúng tiếp theo, nhiệt kế có nhiệt độ 94⁰, nhiệt lượng kế 1 có nhiệt độ là 15⁰. Phương trình cân bằng nhiệt lần 3:
\(q_1(t-15)=q_3(94-t)\)
Thay (1) vào pt trên ta được: \(41,5.q_3.(t-15)=q_3(94-t)\)

\(\Rightarrow 41,5.(t-15)=(94-t)\)

\(\Rightarrow t=16,9^0C\)
b) Gọi \(t_x\) là nhiệt độ sau rất nhiều lần nhúng, thì \(t_x\) là nhiệt độ cân bằng của cả 2 bình và nhiệt kế.

Ta có PT cân bằng nhiệt:

\(q_1(t_x-13)=(q_2+q_3)(98-t_x)\) (ta tính từ nhiệt độ ban đầu)

\(\Rightarrow 41,5.q_3.(t_x-13)=(19,75.q_3+q_3)(98-t_x)\)

\(\Rightarrow 41,5(t_x-13)=20,75(98-t_x)\)

\(\Rightarrow t_x=41,5^0C\)

Answer 2

tick đê :)