Bài 5: Có ba chất lỏng không tác dụng hóa học với nhau và được trộn lẫn vào nhau trong một nhiệt lượng kế. chúng có khối lượng lần lượt là m1=1kg, m2= 10kg, m3=5kg, có nhiệt dung riêng lần lượt là C1 = 2000J/Kg.K, C2 = 4000J/Kg.K, C3 = 2000J/Kg.K và có nhiệt độ là t1 = 60C, t2 = -400C, t3 = 600C.
a/ Hãy xác định nhiệt độ của hỗn hợp khi xãy ra cân bằng.
b/ Tính nhiệt lượng cần thiết để hỗn hợp được nóng lên thêm 60C. Biết rằng khi trao đổi nhiệt không có chất nào bị hóa hơi hay đông đặc.
Gọi \(t\) nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp.
PT cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Rightarrow m_2c_2\left(t-t_2\right)=m_1c_1\left(t_1-t\right)+m_3c_3\left(t_3-t\right)\)
\(\Rightarrow10\cdot4000\left(t+40\right)=1\cdot2000\left(6-t\right)+5\cdot2000\cdot\left(60-t\right)\)
\(\Rightarrow-988000=52000t\Rightarrow t=-19^oC\)
Người ta cho vào nhiệt lượng kế đồng thời một lượng nước có khối lượng m 1 = 1 k g ở nhiệt độ t 1 = 50 0 C và m 2 = 1 k g nước đá ở nhiệt độ t 2 = - 20 0 C . Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh và nhiệt dung của nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt độ cân bằng t của hỗn hợp khi đó? Biết nhiệt dung riêng của nước, của nước đá và nhiệt nóng chảy của nước đá lần lượt là C 1 = 4 , 2 k J / k g . K ; C 2 = 2 , 1 k J / k g . K và λ = 340 k J / K g
A. t = - 0 , 5 0 C
B. t = 0 0 C
C. t = 0 , 5 0 C
D. t = 1 0 C
Đáp án: B
- Nhiệt lượng toả ra của m1 kg nước để hạ nhiệt độ tới 0 0 C là :
- Nhiệt lượng cần cung cấp để 1kg nước đá tăng nhiệt độ tới 0 0 C là:
- So sánh Q t h u và Q t ỏ a ta thấy Q 1 > Q 2 . Vậy nước đá bị nóng chảy.
- Nhiệt lượng cần để nước đá nóng chảy hoàn toàn là :
- So sánh ta thấy Q 1 < Q 2 + Q 3 . Vậy nước đá chưa nóng chảy hoàn toàn.
Vậy nhiệt độ cân bằng là t = 0 0 C .
Đổ một đổ một lượng chất lỏng vào 400 g nước ở nhiệt độ 100 độ C khi có cân bằng nhiệt nhiệt độ của hỗn hợp là 40 độ C khối lượng hỗn hợp là 1600 g Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đổ vào biết nhiệt độ ban đầu của nó là 25 độ C và nhiệt dung riêng của nước là C2 = 4200j trên kilôgam K
Tóm tắt:
\(m_1=400g=0,4kg\)
\(t_1=100^oC\)
\(t=40^oC\)
\(m_{hh}=1600g=1,6kg\)
\(t_2=25^oC\)
\(c_1=4200J/kg.K\)
=========
\(c_2=?J/kg.K\)
Khối lượng của chất lỏng:
\(m_{hh}=m_1+m_2\Rightarrow m_2=m_{hh}-m_1=1,6-0,4=1,2\left(kg\right)\)
Nhiệt lượng nước tỏa ra:
\(Q_1=m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=0,4.4200.\left(100-40\right)=100800J\)
Nhiệt dung riêng của chất lỏng là:
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow100800=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\)
\(\Leftrightarrow c_2=\dfrac{100800}{m_2.\left(t-t_2\right)}\)
\(\Leftrightarrow c_2=\dfrac{100800}{1,2.\left(40-25\right)}\)
\(\Leftrightarrow c_2=5600J/kg.K\)
Vậy nhiệt dung riêng của chất đó là 5600J/kg.K
Đổ một chất lỏng có khối lượng m1 , nhiệt dung riêng c1 và nhiệt độ t1 vào một chất lỏng có khối lượng m2 = 2m1, nhiệt dung riêng c1 = 1/2c2 và nhiệt độ t1 > t2. Nếu bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa hai chất lỏng và môi trường (cốc đựng, không khí...) thì khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ t của hai chất lỏng trên có giá trị là
A. t = t 2 - t 1 2
B. t = t 2 + t 1 2
C. t < t 1 < t 2
D. t > t 2 > t 1
B
Nếu bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa hai chất lỏng và môi trường (cốc không khí...) thì khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ t theo phương trình cân bằng nhiệt ta có.
Nhiệt lượng thu vào và toả ra bằng nhau nên: Q = m 1 c 1 ∆ t 1 = m 2 c 2 ∆ t 2
Vì m 2 = 2 m 1 , nhiệt dung riêng
Nếu không bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa hai chất lỏng và môi trường thì t < t 2 + t 1 2
Đổ một chất lỏng có khối lượng m 1 , nhiệt dung riêng c 1 và nhiệt độ t 1 vào một chất lỏng có khối lượng m 2 = 2 m 1 , nhiệt dung riêng c 2 = 1 2 c 1 và nhiệt độ t 2 > t 1 . Nếu bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa hai chất lỏng và môi trường (cốc đựng, không khí…) thì khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ t của hai chất lỏng trên có giá trị là
A. t = t 2 - t 1 t
B. t = t 1 + t 2 t
C. t < t 1 < t 2
D. t > t 2 > t 1
Nếu bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa hai chất lỏng và môi trường (cốc đựng, không khí…) thì khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ t theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Nhiệt lượng thu vào và tỏa ra bằng nhau nên
Vì m 2 = 2 m 1 nhiệt dung riêng c 2 = 1 2 c 1
⇒ m 1 c 1 c ∆ t 1 = 1 c . 2 m 1 c 1 Q = m 1 c 1 ∆ t 1 = m 2 c 2 ∆ t 2 ∆ t 2
⇒ ∆ t 1 = ∆ t t = 2 ⇒ t - t 1 = t 2 ⇒ t = t 1 + t 2 t
⇒ Đáp án B
Ba bình cách nhiệt đựng ba chất lỏng khác nhau.Các chất lỏng có khối lượng bằng nhau.Nhiệt độ các chất lỏng ở bình 1,2,3 lần lượt là t1=15 độ c,t2=10 độ c,t3=20độ c.nếu đổ 1/2 lượng chất lỏng ở bình 1 vào bình 2 thì nhiệt độ hh khi cân bằng nhiệt là t12=12 độ c.đowoor 1/2 lượng chất lỏng ở bình 1 vào bình 3 thì nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là t13=19 độc c.Hỏi nếu đổ cả 3 chất lỏng vào cùng 1 bình thì nhiệt độ hh khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu?
Một bình nhiệt lượng kế có khối lượng m0, nhiệt dung riêng c0 và ở nhiệt độ t0. Lần thứ nhất, người ta rót vào bình một lượng nước nóng có khối lượng m, nhiệt dung riêng c và ở nhiệt độ t, khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của bình tăng thêm 50C. Lần thứ hai, rót tiếp vào bình một lượng nước nóng giống như trước, khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của bình tăng thêm 30C so với khi có cân bằng nhiệt lần thứ nhất. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh.a. Tính tỉ số m0c0mcm0c0mcb. Lần thứ ba, tiếp tục rót vào bình một lượng nước nóng giống như lần thứ nhất. Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của bình tăng thêm bao nhiêu so với nhiệt độ t0 ?
Người ta trộn lẫn hai chất lỏng có nhiệt dung riêng, khối lượng, nhiệt độ ban đầu của chúng lần lượt là C1, m1, t1 và C2, t2, m2. Tính tỉ số khối lượng của hai chất lỏng trong các trường hợp sau:
a) Độ biến thiên nhiệt độ của chất lỏng thứ hai gấp đôi so với độ biến thiên nhiệt độ của chất lỏng thứ nhất.
b) Hiệu nhiệt độ ban đầu của hai chất lỏng so với hiệu nhiệt độ cân bằng và nhiệt độ ban đầu của chất lỏng thu nhiệt bằng tỉ số a/b
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
\(\Rightarrow Q_{thu}=Q_{tỏa}\\ \Leftrightarrow Q_{đồng}+Q_n=Q_{miếng.đồng}\\ \Leftrightarrow m_đc_{đ_{nk}}\left(-t_2+t_1\right)+m_n+c_n\left(t_2-t\right)\\ =m_đ.c_đ\left(t_1-t\right)\\ \Leftrightarrow0,738\times4200\times\left(t-15\right)+0,1\times380\times\left(t-15\right)\\ =0,2\times380\times\left(100-t\right)\\ \Rightarrow t=16,65^oC\)
