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 nhiệt độ t 2 > t 1 . Nếu không 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 2 + t 1 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
Dựa vào nội dung sau đây để trả lời các câu hỏi 25.13 và 25.14.
Đổ một chất lỏng có khối lượng m1, nhiệt dung c1 và nhiệt độ t1 vào một chất lỏng có khối lượng m2 = 2.m1, nhiệt dung riêng c2 = 1/2 .c1 và nhiệt độ t2 > t1
Nếu bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa hai lỏng và môi trường (cốc đựng, không khí…) thì 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 1 > t 2
Chọn B
Nhiệt lượng do chất lỏng 2 tỏa ra là:
Q2 = m2.c2.(t2 - t) = 2.m1. 1/2 .c1.(t2 - t) = m1.c1.(t2 - t)
Nhiệt lượng do chất lỏng 1 thu vào là:
Q1 = m1.c1.(t - t1)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q2 ⇔ t2 – t = t – t1
Người ta đổ vào nhiệt lượng kế ba chất lỏng có khối lượng, nhiệt độ và nhiệt dung riêng lần lượt là: m 1 = 1kg, m 2 = 10kg, m 3 = 5kg; t 1 = 6 0 C, t 2 = - 40 0 C, t 3 = 60 0 C; c 1 = 2000J/kg.K, c 2 = 4000J/kg.K, c 3 = 2000J/kg.K. Bỏ qua sự truyền nhiệt cho nhiệt lượng kế, nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng:
A. 20 , 6 0 C
B. - 19 0 C
C. 30 , 6 0
D. - 15 0 C
thả quả cầu bằng Cu có khối lượng m1, nhiệt dung riêng c1, nhiệt độ t1=100 độ C vào 1 bình chứa chất lỏng. Chất lỏng có khối lượng m2, nhiệt dung riêng c2, nhiệt độ t2=20 độ C. Khi cân bằng nhiệt là t=25 độ C. Nếu tiếp tục thả 4 quả cầu như trên vào bình thì nhiệt độ của hệ thống khi cân bằng là bao nhiêu.
Ta có : \(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow m_1c_1\left(100-25\right)=m_2c_2\left(25-20\right)\)
\(\Leftrightarrow m_2c_2=15m_1c_1\) ( 2 )
- Gọi nhiệt độ lúc cân bằng là t .
Ta lại có : \(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow4m_1c_1\left(100-t\right)=\left(m_1c_1+m_2c_2\right)\left(t-25\right)\) ( 1 )
- Từ 1 và 2 giải hệ ta được : \(t=40\)
Vậy ...
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
Một khối sắt có khối lượng m1, nhiệt dung riêng c1, nhiệt độ đầu t1 là 100°C. Một bình chứa nước, nước trong bình có khối lượng m2, nhiệt dung riêng c2, nhiệt độ đầu t2 là 20 °C. Thả khối sắt vào trong nước, nhiệt độ của hệ thống khi cân bằng là 25 °C. Hỏi nếu khối sắt có khối lượng m1'=2m1, nhiệt độ đầu vẫn là t1=100°C thì khi thả khối sắt vào trong nước (khối lượng m2, nhiệt độ đầu t2=20°C) nhiệt độ t' khi cân bằng của hê thống là bao nhiêu. Giai bài toán theo từng trường hợp sau:
a. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bình nước và môi trường.
b. Bình chứa nước có khối lượng m3, nhiệt dung riêng c3. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của 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
Hai vật 1 và 2 có khối lượng m1 = 2.m2 truyền nhiệt cho nhau. Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của hai vật thay đổi một lượng là Δt2 = 2.Δt1. Hãy so sánh nhiệt dung riêng của các chất cấu tạo nên vật.
A. c1 = 2.c2
B. c1 = 1/2 .c2
C. c1 = c2
D. Chưa thể xác định được vì chưa biết t1 > t2 hay t1 < t2
Chọn C
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Q1 = Q2 ⇔ m1.c1.Δt1 = m2.c2.Δt2
Vậy c1 = c2.
