Tính nhiệt độ cân bằng khi rót một lượng nước có khối lượng 100g, nhiệt độ 700C vào cốc thủy tinh có khối lượng 250g ở nhiệt độ 200C.
Người ta rót nước ở nhiệt độ 800C vào bình lượng kế bằng nhôm có khối lượng 200g ở nhiệt độ 200C. Nhiệt độ khi cân bằng là 700C, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, của nhôm là 900J/kg.K. Bỏ qua sự thoát nhiệt ra môi trường.
a) Tính nhiệt lượng mà bình lượng kế thu vào
b) Tính khối lượng nước đã đổ vào bình
Tóm tắt
\(t_1=80^0C\\ m_2=200g=0,2kg\\ t_2=20^0C\\ t=70^0C\\ c_1=4200J/kg.K\\ c_2=900J/kg.K\\ \Rightarrow\Delta t_1=t_1-t=80-70=10^0C\\ \Delta t_2=t-t_2=70-20=50^0C\)
___________________
\(a)Q_2=?J\\ b)m_1=?kg\)
Giải
a) Nhiệt lượng ấm nhôm thu vào là:
\(Q_2=m_2.c_2.\Delta t_2=0,2.900.50=9000J\)
b) Khối lượng nước đã đổ vào bình là:
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_1=Q_2\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\Delta t_1=m_2.c_2.\Delta t_2\\ \Leftrightarrow m_1.4200.10=0,2.900.50\\ \Leftrightarrow42000m_1=9000\\ \Leftrightarrow m_1=0,214kg\)
Tính nhiệt độ sau khi cân bằng nhiệt khi rót một lượng nước có khối lượng 100g ở nhiệt độ 70 độ C, vào nhôm có khối lượng 250g ở nhiệt độ 20 độ C .Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là 880 J/kg.k và 4200 J/kg.k
Tóm tắt : \(m_1=100g=0,1kg\);\(m_2=250g=0,25kg\)
\(t_1=70^0C;t_2=20^0C;t_3=?\)
\(C_1=4200J\text{/}kg.K;C_2=880J\text{/}kg.K\)
Nhiệt lượng của nước tỏa ra là : \(Q_1=m_1.C_1\left(t_1-t_3\right)=0,1.4200.\left(70-t_3\right)\)
Nhiệt lượng của nhôm thu vào là : \(Q_2=m_2.C_2.\left(t_3-t_2\right)=0,25.880\left(t_3-20\right)\)
Vì nhiệt lường thu vào bằng Nhiệt lượng tỏa ra nên :
\(0,1.4200.\left(70-t_3\right)=0,25.880\left(t_3-20\right)\)
\(\Rightarrow t_3=52,8125^0C\)
Vậy nhiệt độ sau khi cân bằng là \(52,8125^0C\)
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
Cho một chiếc cốc bằng thuỷ tinh khối lượng m = 100g có chứa m 1 = 300 m l nước ở nhiệt độ t 1 = 20 0 C . Người ta thả vào cốc một khối nước đá có khối lượng m 2 = 50 g ở nhiệt độ t 2 = - 10 0 C . Cho nhiệt dung riêng của thủy tinh, nước và nước đá lần lượt là C = 2500 J/kg.K, C 1 = 4200 J / k g . K và C 2 = 1800 J / k g . K . Nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 3 , 4 . 10 5 J/kg (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với cốc và môi trường bên ngoài). Kết luận nào sau đây là chính xác nhất?
A. Khối nước đá chưa tan hết
B. Khối nước đá đã tan hết, nhiệt độ hỗn hợp lớn hơn 0°C
C. Khối nước đá đã tan hết, nhiệt độ hỗn hợp đúng bằng 0°C
D. Không đủ cơ sở để kết luận
Đáp án: B
- Nhiệt lượng do cốc và nước toả ra để hạ nhiệt độ xuống 0 0 C là:
- Nhiệt lượng thu vào của khối nước đá để tăng nhiệt độ lên 0 0 C và tan hết tại 0 0 C là:
- Vì Q 1 > Q 2 nên khối nước đá đã tan hết và nhiệt độ hỗn hợp lớn hơn 0 0 C
Một cốc nhôm m = 100g chứa 300g nước ở nhiệt độ 20 0 C . Người ta thả vào cốc nước một thìa đồng khối lượng 75g vừa rút ra từ nồi nước sôi 100 0 C . Xác định nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua các hao phí nhiệt ra ngoài. Lấy C A l = 880 J / k g . K , C C u = 380 J / k g . K , C H 2 O = 4190 J / k g . K
A. 21 , 7 0 C
B. 22 , 7 0 C
C. 22 0 C
D. 23 0 C
Nhiệt lượng tỏa ra:
Q C u = m C u . C C u t 2 − t = 75 1000 .380. 100 − t = 2850 − 28 , 5 t J
Nhiệt lượng thu vào:
Q H 2 O = m H 2 O . C H 2 O ( t − t 1 ) Q A l = m A l . C A l ( t − t 1 ) ⇔ = 300 1000 .4190. ( t − 20 ) = 1257. t − 25140 = 100 1000 .880. ( t − 20 ) = 88. t − 1760
Q t o a = Q t h u ↔ 2850 − 28 , 5 t = 1257. t − 25140 + 88. t − 1760 → t = 21 , 7 0 C
Đáp án: A
1 quả cầu nhôm ở nhiệt độ 100oC thả vào cốc nước có khối lượng ,47 kg ở 200C. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 250C. Tính khối lượng của quả cầu bỏ qua sự truyền nhiệt cho cốc và môi trường xung quanh?
Vật lý 8
\(m_1;c_1;\Delta t_1;t_1\): nhôm ; \(m_2;c_2;\Delta t_2;t_2\): nước
\(t_{cb}\): nhiệt độ cân bằng
\(m_1c_1\Delta t_1=m_2c_2\Delta t_2\)
\(\Leftrightarrow m_1c_1\left(t_1-t_{cb}\right)=m_2c_2\left(t_{cb}-t_2\right)\)
\(\Leftrightarrow m_1.880.\left(100-25\right)=47.4200.\left(25-20\right)\)
bn tự tính m1 nha
100g nước ở nhiệt độ 200C đựng trong một cốc nhôm khối lượng 50g. Thả một quả cầu kim loại khối lượng 50g đã nung nóng bằng sắt vào trong cốc nước, nhiệt độ từ quả cầu kim loại đã làm 5g nước bị hóa hơi trong quá trình tiếp xúc. Nhiệt độ trong cốc tăng lên đến khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước trong cốc là 800C. Tính nhiệt độ ban đầu của quả cầu kim loại trước khi nhúng vào trong nước. Coi nhiệt độ truyền ra ngoài môi trường là không đáng kể. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4180J/kg, nhiệt dung riêng của sắt 460J/kg.K, nhiệt dung riêng của nhôm 880J/kg.K, nhiệt hóa hơi của nước 2,26.106J/kg.
A. t = 1800 ° C
B. t = 890 ° C
C. t = 1000 ° C
D. t = 998 ° C
Ta có:
Qtoa là nhiệt lượng mà sắt tỏa ra
Qthu là nhiệt lượng mà nước và nhôm nhận được để tăng nhiệt độ lên 800C và nhiệt lượng của 5g nước tăng từ 200C lên 1000C rồi hóa hơi
Khi quả cầu bắt đầu chạm vào m1=5g nước đã bốc hơi nên lượng nước tăng từ 200C lên 800C chỉ có
m′ = 100 − 5 = 95g
+ Q t o a = m F e c F e t - 80
+ Q t h u = m A l c A l 80 - 20 + m ' c n c 80 - 20 + m 1 c n c 100 - 20 + m 1 L
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Đáp án: A
Đổ 738g nước ở nhiệt độ 15℃ vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g và nhiệt độ 100℃. Tính nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt .biết nhiệt dung riêng của nước và của đồng lần lượt là:
4 200J/Kg.K , 380J/kg.k
Gọi t là nhiệt độ lúc cân bằng nhiệt
\(\Rightarrow Q_{thu}=Q_{tỏa}\\ \Leftrightarrow Q_{đồng}+Q_n=Q_{miếng.đồng}\\ \Leftrightarrow m_đc_{đ_{nk}}\left(-t_2+t_1\right)+m_n+c_n\left(t_2-t\right)\\ =m_đ.c_đ\left(t_1-t\right)\\ \Leftrightarrow0,738\times4200\times\left(t-15\right)+0,1\times380\times\left(t-15\right)\\ =0,2\times380\times\left(100-t\right)\\ \Rightarrow t=16,65^oC\)
Bài 3 : đổ 738g nước ở nhiệt độ 15°C vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100°C. Tính nhiệt độ khi bắt đầu cân bằng nhiệt. Biết nhiệt dung riêng của nước và của đồng lần lượt là 4200J/kg.K ,380J/kg.K
Tóm tắt:
\(m_1=738g=0,738kg\)
\(t_1=15^oC\)
\(m_2=100g=0,1kg\)
\(m_3=200g=0,2kg\)
\(t_2=100^oC\)
\(c_2=380J/kg.K\)
\(c_1=4200J/kg.K\)
==========
\(t=?^oC\)
Nhiệt độ khi có cân bằng là:
Theo pt cân bằng nhiệt:
\(Q_1+Q_2=Q_3\)
\(\Leftrightarrow\left(m_1.c_1+m_2.c_2\right)\left(t-t_1\right)=m_3.c_2.\left(t_2-t\right)\)
\(\Leftrightarrow\left(0,738.4200+0,1.380\right)\left(t-15\right)=0,2.380.\left(100-t\right)\)
\(\Leftrightarrow t=17^oC\)