Người ta dẫn 0,2 Kg hơi nước ở nhiệt độ 100 0 C vào một bình chứa 1,5 Kg nước đang ở nhiệt độ 15 0 C . Nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là:
A. 100 0 C
B. 98 0 C
C. 96 0 C
D. 94 0 C
Đáp án: D
- Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ
- Nhiệt lượng tỏa ra khi 0,2 Kg hơi nước ở 100 0 C ngưng tụ thành nước ở 100 0 C
- Nhiệt lượng tỏa ra khi 0,2Kg nước ở 100 0 C hạ xuống t 0 C
- Nhiệt lượng thu vào khi 1,5Kg nước ở 15 0 C tăng lên đến t 0 C
- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
Q 1 + Q 2 = Q 3
Người ta dẫn 0,2 Kg hơi nước ở nhiệt độ 1000C vào một bình chứa 1,5 Kg nước đang ở nhiệt độ 150C. Tính nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp và tổng khối lượng khi xảy ra cân bằng nhiệt ?
Nhiệt lượng tỏa ra khi 0,2 Kg hơi nước ở 1000C ngưng tụ thành nước ở 1000C
Q1 = m1. L = 0,2 . 2,3.106 = 460000 (J)
Nhiệt lượng tỏa ra khi 0,2Kg nước ở 1000C thành nước ở t0C
Q2 = m1.C. (t1 - t) = 0,2. 4200 (100 - t)
Nhiệt lượng thu vào khi 1,5Kg nước ở 150C thành nước ở t0C
Q3 = m2.C. (t - t2) = 1,5. 4200 (t - 15)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
Q1 + Q2 = Q3
\(\Leftrightarrow\)460000 + 0,2. 4200 (100 - t) = 1,5. 4200 (t - 15)
\(\Leftrightarrow\)6780t = 638500
\(\Leftrightarrow\)t ≈ 940C
Tổng khối lượng khi xảy ra cân bằng nhiệt.
m = m1 + m2 = 0,2 + 1,5 = 1,7(Kg)
Người ta dẫn 0,2kg hơi nước ở nhiệt độ 100°C vào một bình chứa 1,5kg nước đang ở nhiệt độ 15°C. Tính nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp và tổng khối lượng khi xảy ra cân bằng nhiệt. Biết nhiệt lượng tỏa ra khi 1kg hơi nước ở 100°C ngưng tụ thành nước ở 100°C là , nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.K
- Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ
- Nhiệt lượng tỏa ra khi 0,2 Kg hơi nước ở 1000Cngưng tụ thành nước ở 1000C
- Nhiệt lượng tỏa ra khi 0,2Kg nước ở 1000C hạ xuống t 0C
- Nhiệt lượng thu vào khi 1,5Kg nước ở 150C tăng lên đến t0C
- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
Q1+Q2=Q3
*Tk
\(\Rightarrow Qtoa1=0,2.4200\left(100-tcb\right)\left(J\right)\)
\(\Rightarrow Qthu=1,5.4200\left(tcb-15\right)\left(J\right)\)
bai nay hoi nuoc chac la lay nhiet hoa hoi : \(L=2,3.10^6J/kg\)
\(\Rightarrow Qtoa2=0,2L=460000J\)
\(\Rightarrow Qthu=Qtoa1+Qtoa2=>tcb\approx90^oC\)
Người ta dẫn một luồng hơi nước có khối lượng 80 g ở nhiệt độ 100 độ C đi vào một bình nhiệt lượng kế (có nắp kín) đang đựng 1,2 kg nước đá ở 0 độ C. Trạng thái cuối cùng khi cân bằng nhiệt xảy ra là
Người ta thả 1kg nước đá ở nhiệt độ -300C vào 1 bình chứa 2 kg nước ở nhiệt độ 480C a. Xác định nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt. b. Sau đó người ta thả vào bình một cục nước đá khác gồm một mẩu chì ở giữa có khối lượng 10 gam và 200 gam nước đá bao quanh mẩu chì. Cần rót vào bình bao nhiêu nước ở nhiệt độ 100 C để cục đá chứa chì bắt đầu chìm? Cho cnd=2100J/kg.K, cn=4200J/kg.K; 3,4.105J/kg, cch=130J/kg.K, Dn=900kg/m3, Dn=1000kg/m3, Dch=11500kg/m3. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa bình và môi trường.
Rót nước ở nhiệt độ t1 = 200C vào một nhiệt lượng kế(Bình cách nhiệt). Thả trong nước một cục nước đá có khối lượng m2 = 0,5kg và nhiệt độ t2 = - 150C. Hãy tìm nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập. Biết khối lượng nước đổ vào m1 = m2. Cho nhiệt dung riêng của nước C1 = 4200J/Kgđộ; Của nước đá C2 = 2100J/Kgđộ; Nhiệt nóng chảy của nước đá λ = 3,4.105J/kg. Bỏ qua khối lượng của nhiệt lượng Rót nước ở nhiệt độ t1 = 200C vào một nhiệt lượng kế(Bình cách nhiệt). Thả trong nước một cục nước đá có khối lượng m2 = 0,5kg và nhiệt độ t2 = - 150C. Hãy tìm nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập. Biết khối lượng nước đổ vào m1 = m2. Cho nhiệt dung riêng của nước C1 = 4200J/Kgđộ; Của nước đá C2 = 2100J/Kgđộ; Nhiệt nóng chảy của nước đá λ = 3,4.105J/kg. Bỏ qua khối lượng của nhiệt lượng kế
Khi được làm lạnh tới 00C, nước toả ra một nhiệt lượng bằng: Q1 = m1.C1(t – 0) = 0,5.4200.20 = 42 000JĐể làm “nóng” nước đá tới 00C cần tốn một nhiệt lượng:Q2 = m2.C2(0 – t2) = 0,5.2100.15 = 15 750JBây giờ muốn làm cho toàn bộ nước đá ở 00C tan thành nước cũng ở 00C cần một nhiệt lượng là: Q3 = λ.m2 = 3,4.105.0,5 = 170 000JNhận xét:+ Q1 > Q2 : Nước đá có thể nóng tới 00C bằng cách nhận nhiệt lượng do nước toả ra+ Q1 – Q2 < Q3 : Nước đá không thể tan hoàn toàn mà chỉ tan một phần.Vậy sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập nước đá không tan hoàn toàn và nhiệt độ của hỗn hợp là 00C
Trộn 0,5 kg nước đang sôi vào một lượng nước lạnh ở nhiệt độ 20°c thì được hỗn hợp nước có nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 60°c .
a)tính nhiệt lượng tỏa ra của nước sôi
b) tính khối lượng của nước lạnh
c)nếu thả vào hỗn hợp nước đang ở nhiệt độ cân bằng nói trên một thỏi đồng nặng 300g ở nhiệt độ 10c thì nhiệt ddoooj của thỏi đồng sẽ tăng thêm đc bao nhiêu c khi có cân bằng nhiệt
Tóm tắt
Nước sôi Nước lạnh Đồng
m1 = 0,5 kg t1 = 20oC m3 =300 g = 0,3 kg
t1 = 100oC t2 = 60oC t1 = 10oC
t2 = 60oC m2 = ? t2 = ?
Qtỏa = ?
a. Nhiệt lượng tỏa ra của nước sôi là
\(Q_{tỏa}=m_1.c_1.\left(t_1-t_2\right)=0,5.4200.\left(100-60\right)=84000\left(J\right)\)
b. Qtỏa = Qthu
\(\Rightarrow m_2.c_2\left(t_2-t_1\right)=84000\left(J\right)\\ \Rightarrow m_2=\dfrac{84000:\left(60-20\right)}{4200}=0,5\left(kg\right)\)
c. Nhiệt độ của thỏi đồng sẽ tăng lên khi có cân bằng nhiệt là
\(t_2=60-10=50^oC\)
a) nhiệt lượng tỏa ra của nước sôi:
Q tỏa= m.C.(t1-tcb)= 0,5.4200.(100-60)=84000(J)
b) Ta có:
Q tỏa= Q thu
=>84000= m.C.(tcb-t2)
=> 84000=m.4200.(60-20)
=>m=2 kg
c) Q tỏa= Q thu
=> 2,5.4200.(60-tcb)=0,3.380.(tcb-10)
=>630000-10500.tcb= 114.tcb-1140
=> -10614.tcb=-631140
=>tcb=59,5 độ
bài 1: Một người pha một lượng nước sôi vào bình chứa nước nguội ở 10 độ C thì được 27 lít nước ở 30 độ C. Tính lượng nước sôi đã pha thêm và nước nguội chứa trong bình (bỏ qua nhiệt lượng do bình và môi trường ngoài hấp thụ)
BÀi 2: người ta thả một hợp kim nhôm và sắt có khối lượng 900g ở 200 độ C vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 200g chứa 2 lít nước ở 10 độ C , Ta thấy nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 20 độ C. Tính khối lượng nhôm và sắt có trong hợp kim
Bài 3: 2 bình chứa cùng lượng nước như nhau nhưng nhiệt độ bình 1 lớn gấp 2 lần nhiệt độ bình 2. Sau khi trộn lẫn với nhau nhiệt độ khi cân bằng của hỗn hợp là 30 độ C. Tìm các nhiệt độ ban đầu của mỗi bình (bỏ qua nhiệt lượng cho bình 2 hấp thụ)
bài 1:
ta có phương trình cân bằng nhiệt
Qtỏa=Qthu
\(\Leftrightarrow m_1C_1\left(t_1-t\right)=m_2C_2\left(t-t_2\right)\)
mà hai chất đều là nước nên hai C bằng nhau nên:
\(m_1\left(100-30\right)=m_2\left(30-10\right)\Leftrightarrow70m_1=20m_2\)
mà m1+m2=27kg \(\Rightarrow m_2=27-m_1\)
vì vậy nên ta có;
70m1=20(27-m1)
giải phương trình ta có :
m1=6kg \(\Rightarrow\) m2=21kg
bài 2:
gọi m1,m2,m3,m4 lần lượt là khối lượng của nhôm,sắt,đồng và nước
t1,t2,t3,t4 lần lượt là nhiệt độ của nhôm,sắt,đồng và nước
ta có phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa=Qthu
\(\Leftrightarrow Q_1+Q_2=Q_3+Q_4\)
\(\Leftrightarrow m_1C_1\left(t_1-t\right)+m_2C_2\left(t_2-t\right)=m_3C_3\left(t-t_3\right)+m_4C_4\left(t-t_4\right)\)
\(\Leftrightarrow880m_1\left(200-20\right)+460m_2\left(200-20\right)=380\cdot0.2\left(20-10\right)+4200\cdot2\cdot\left(20-10\right)\)
\(\Leftrightarrow158400m_1+82800m_2=84760\)
mà m1+m2=0.9\(\Rightarrow m_2=0.9-m_1\)nên:
158400m1+ 82800(0.9-m1)=84760
giải phương trình ta có m1=0.14kg\(\Rightarrow m_2=0.75kg\)
bài 3:
ta có phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa=Qthu
\(\Leftrightarrow mC\left(t_1-t\right)=mC\left(t-t_2\right)\)
mà t1=2t2
\(\Rightarrow2t_2-30=30-t_2\)
giải phương trình ta có t2=20*C \(\Rightarrow t_1=40\)*C
bài 1:
ta có phương trình cân bằng nhiệt
Qtỏa=Qthu
mà hai chất đều là nước nên hai C bằng nhau nên:
mà m1+m2=27kg
vì vậy nên ta có;
70m1=20(27-m1)
giải phương trình ta có :
m1=6kg m2=21kg
bài 2:
gọi m1,m2,m3,m4 lần lượt là khối lượng của nhôm,sắt,đồng và nước
t1,t2,t3,t4 lần lượt là nhiệt độ của nhôm,sắt,đồng và nước
ta có phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa=Qthu
một khối nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2,5kg nước ở 25 độ C. Người ta thả vào ấn nước này một miếng sắt khối lượng 1,5 kg được nung nóng đến 115 độ C, Bỏ qua sự hao phí nhiệt, hãy tìm nhiệt độ cuối cùng của cả ấm khi có sự cân bằng nhiệt? Biết nhiệt dung riêng của nhôm,nước,sắt lần lượt là: C1=880J/kg.K, C2=4200 J/kg.K, C3= 460J/kg.K
Nhiệt độ cuối cùng khi cả ấm có sự cân bằng nhiệt là:
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
\(Q_1+Q_2=Q_3\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t-t_1\right)+m_2.c_2.\left(t-t_2\right)=m_3.c_3.\left(t_3-t\right)\\ \Leftrightarrow0,5.880.\left(t-25\right)+2,5.4200\left(t-25\right)=1,5.460.\left(115-t\right)\\ \Leftrightarrow440t-11000+10500t-262500=79350-690t\\ \Leftrightarrow t\approx30,34^0C\)