Nhiệt lượng đã cung cấp cho nhiệt lượng kế và nước là :

\(Q_1=Q_k+Q_n=m_k.c_k.\Delta t_1+m_n.c_n.\Delta t_1\left(J\right)\)

\(=\left(380m_k+4200m_n\right)\Delta t_1\)

\(=\left(380m_n+4200m_n\right).9,2\)

\(=42136m_n\left(J\right)\)

Nhiệt dung riêng của dầu :

\(Q_1=Q_2=42136m_n\left(J\right)\) \(\Rightarrow Q_2=Q_k+Q_d=42136m_n\left(J\right)\)

\(\Rightarrow m_k.c_k.\Delta t_2+m_d.c_d.\Delta t_2=42136m_n\)

\(\Leftrightarrow\left(m_k.c_k+m_d.c_d\right)\Delta t_2=42136m_n\)

\(\Leftrightarrow\left(380m_k+m_n.c_d\right).16,2=42136m_n\)

\(\Leftrightarrow380m_n+m_n.c_d=2601m_n\) (do m_k = m_n = m_d)

\(\Leftrightarrow\left(380+c_d\right)m_n=2601m_n\)

\(\Leftrightarrow380+c_d=2601\Leftrightarrow c_d=2221\)(J/kg.K)

Ta có phương trình cân bằng nhiệt

\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ \Leftrightarrow0,3.c_1\left(100-20\right)=0,5.4200\left(20-15\right)\)

Giải phương trình trên ta được

\(\Rightarrow c_1=437,5J/Kg.K\)

Tóm tắt:

m₂ = 500g = 0,5kg

m₁ = 400g = 0,4kg

t₁ = 13⁰C

t₂ = 100⁰C

t = 20⁰C

c₂ = 4200J/kg.K

c₁ = ?

Giải:

Nhiệt lượng kim loại tỏa ra:

Q₁ = m₁c₁(t₁ - t) = 0,4.c₁.(100 - 20) = 32c₁J

Nhiệt lượng nước thu vào:

Q₂ = m₂c₂(t - t₂) = 0,5.4200.(20 - 13) = 14700J

Áp dụng ptcbn:

Q₁ = Q₂

<=> 32c₁ = 14700

=> c₁ = 459J/kg.K

Tóm tắt

\(m_1=500g=0,5kg\)

\(t_1=13^0C\)

\(m_2=400g=0,4kg\)

\(t_2=100^0C\)

\(t=20^0C\)

\(c_1=4200J/kg.K\)

_____________

\(Q_1=?\)

\(c_2=?\)

Giải

Nhiệt lượng của nước thu vào là:

\(Q_1=m_1.c_1.\left(t-t_1\right)=0,5.4200.\left(20-13\right)=14700\left(J\right)\)

Nhiệt lượng của miếng kim loại toả ra là:

\(Q_2=m_2.c_2.\left(t_2-t\right)=0,4.c_2.\left(100-20\right)=32c_2\left(J\right)\)

Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:

\(Q_1=Q_2\)

\(\Leftrightarrow14700=32c_2\)

\(\Leftrightarrow c_2=459,4J/kg.K\)

C3. Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500 g nước ở nhiệt độ 13⁰C một miếng kim loại có khối lượng 400 g được nung nóng tới 100⁰C. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 20⁰C. Tính nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4 190 J/kg.K

Bài giải:

Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra:

Q₁ = m₁ . c₁ . (t₁ – t) = 0,4 . c . (100 – 20)

Nhiệt lượng nước thu vào:

Q₂ = m₂ . c₂ . (t – t₂) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)

Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào:

Q₁ = Q₂

0,4 . c . (100 – 20) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)

C = 458 J/kg.K

Kim loại này là thép

Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra:

Q₁ = m₁ . c₁ . (t₁ – t) = 0,4 . c . (100 – 20)

Nhiệt lượng nước thu vào:

Q₂ = m₂ . c₂ . (t – t₂) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)

Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào:

Q₁ = Q₂

0,4 . c . (100 – 20) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)

C = 458 J/kg.K

Kim loại này là thép.

C3. Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500 g nước ở nhiệt độ 130C một miếng kim loại có khối lượng 400 g được nung nóng tới 1000C. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 200C. Tính nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4 190 J/kg.K

Bài giải:

Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra:

Q1 = m1 . c1 . (t1 – t) = 0,4 . c . (100 – 20)

Nhiệt lượng nước thu vào:

Q2 = m2 . c2 . (t – t2) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)

Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào:

Q1 = Q2

0,4 . c . (100 – 20) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)

C = 458 J/kg.K

Kim loại này là thép

Nhiệt lượng do 10g hơi nước tỏa ra khi nguội đến t = 40⁰

^{Q 1 = L m 1 + c m 1 ( 100 − 40 ) = L m 1 + 60 c m 1 (1)}

Nhiệt lượng do nước trong nhiệt lượng kế hấp thụ:  Q 2 = c m 2 ( 40 − 20 ) = 20 c m 2 (2)

Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế hấp thụ:  Q 3 = q : ( 40 − 20 ) = 20 q (3)

Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có: Q₁ = Q₂ + Q₃

_{L m 1 + 60 c m 1 = 20 c m 2 + 20 q ⇒ L = 20 c m 2 − 60 c m 1 + 20 q m 1 ⇒ L = 20 c ( m 2 − 3 m 1 ) + 20 q m 1 = 20.4 , 18.260 + 4 , 6.20 10 ⇒ L = 2173 , 6 + 92 = 2265 , 6 J / g}

Nhiệt lượng mà nước thu vào là:
Q1 = m1.C1.( t - t1 ) = 0,5.4190.( 20 - 13) = 14665 ( J)
Nhiệt lượng mà miếng kim loại tỏa ra là:
Q2 = m2.C2.( t2 - t ) = 0,4.80.C1 = 32.C2 ( J)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Q1 = Q2
=> 14665 = 32.C2
=> C2 = 14665 : 32 ~ 458 ( J/ kg.k)

(Đây chính là nhiệt dung riêng của thép)

Nhiệt lượng do kim loại tỏa ra là: Q1 = m1.c1.(t1 – t)

Nhiệt lượng do nước thu vào là: Q2 = m2.c2.(t - t2)

Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 hay m1.c1.(t1 – t) = m2.c2.(t - t2)

Nhiệt dung riêng của kim loại là:

Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra:

Q₁ = m₁ . c₁ . (t₁ – t) = 0,4 . c . (100 – 20)

Nhiệt lượng nước thu vào:

Q₂ = m₂ . c₂ . (t – t₂) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)

Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào:

Q₁ = Q₂

0,4 . c . (100 – 20) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)

C = 458 J/kg.K

Kim loại này là thép.