Trong hình 1, cốc nước nào có nhiệt độ cao nhất, cốc nước nào có nhiệt độ thấp nhất?
Có 2 cốc chứa nước trà tan có khối lượng m1 ở nhiệt độ t1=45 độ, cốc thứ hai chứa nước tinh khiết có khối lượng m2 ở nhiệt độ t2 = 5 độ. Để làm nguội nước trà trong cốc thư nhất, người ta đổ một khối lượng trà x từ cốc thứ nhất sang cốc thứ hai, sau khi khuấy đều cho cân bằng thì đổ lại cốc thứ nhất cũng một khối lượng x. Kết quả hiệu nhiệt độ ở 2 cốc là 15 độ. Còn nồng độ trà ở cốc thứ nhất gấp k= 2,5 lần cốc thứ hai. Tìm a1=x/m1 và a2=x/m2. Nếu tăng x thì sự chênh lệch nồng độ và nhiệt độ giữa 2 cốc sau khi pha tăng hay giảm? Trong bài toán này, khối lượng trà là nhỏ hơn so với khối lượng nước nên có thể coi khối lượng nước trà bằng khối lượng nước hòa tan trà, nước trà và nước có nhiệt rung riêng như nhau. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của nước, nước trà với cốc và với môi trường ngoài
gọi n là nồng độ của trà 1 lúc ban đầu
\(n2=\dfrac{\Delta m.n}{\Delta m+m2}=\dfrac{n}{1+\dfrac{m2}{\Delta m}}\left(1\right)\)
thay \(x2=\dfrac{\Delta m}{m2}\)
thay vào trường hợp 1 ta có \(n2=\dfrac{n}{1+\dfrac{1}{x2}}=\dfrac{n.x2}{x2+1}\)
nếu trường hợp đổ trở lại m từ cốc 2 sang cốc 1thì nồng độ nước trà cốc 1
\(n1=\dfrac{\left(m1-\Delta m\right).n+\Delta m.n2}{\left(m1-\Delta m\right)+\Delta m}=\dfrac{\left(m1-\Delta m\right).n+\Delta m.\dfrac{n.x2}{x2+1}}{m1}=n-\dfrac{\Delta m.n}{m1}+\dfrac{\Delta m}{m1}.\dfrac{n.x2}{x2+1}\left(2\right)\)
thay \(x1=\dfrac{\Delta m}{m1}\)
vào trường hợp 2 ta có:\(n1=\left(1-x1\right).n+\dfrac{x1.x2.n}{x2+1}\)
theo giả thiết ta có:\(n1=k.n2\)
hay \(\left(1-x1\right).n+\dfrac{x1.x2.n}{x2+1}=k.\dfrac{n.x2}{x2+1}\)
\(1-x1=\dfrac{\left(k-x1\right).x2}{x2+1}\)
suy ra độ chênh lệch giữa hai cốc:\(k=\dfrac{\left(1-x1\right).\left(1+x2\right)}{x2}+x1=\dfrac{1+x2-x1-x1x2}{x2}+x1=\dfrac{1-x1}{x2}+1\left(3\right)\)
\(< =>\dfrac{1-x1}{x2}=k-1=2,5-1=1,5< =>1=1,5x2+x1\left(4\right)\)
khi đổ nước có khối lượng m từ bình 1 sang bình 2 ta có phương trình cân bằng nhiệt
m.c(t1-t)=m2.c(t-t2)
\(t=\dfrac{\Delta m.c.t1+m2.c.t2}{\Delta m.c+m2.c}=\dfrac{\Delta m.t1+m2.t2}{\Delta m+m2}\)
thêm bớt m2t1 vào tử ta có
\(t=\dfrac{\Delta m.t1+m2.t1+m2.t2-m2.t1}{\Delta m+m2}=t1+\dfrac{m2.\left(t2-t1\right)}{\Delta m+m2}=t1+\dfrac{t2-t1}{x2+1}=t1-\dfrac{t2-t1}{x2+1}\left(6\right)\)
khi đổ m trở lại cốc 1 ta có phương trình cân bằng nhiệt sau
m.c(t'-t)=(m1-m).c(t1-t')
\(=>t'=\dfrac{\Delta m.c.t+\left(m1-\Delta m\right)c.t1}{\Delta m.c\left(m1-\Delta m\right)c}=\dfrac{\Delta m.t+\left(m1-\Delta m\right).t1}{m1}< =>t'=x1.t+t1-x1.t1=x1\left(t-t1\right)+t1\)
thay vào trường hợp 6 ta có:\(t'=\left(t1-\dfrac{t1-t2}{x2+1}\right).x1+t1=t1-\dfrac{x1.\left(t1-t2\right)}{x2+1}\left(< >\right)\)
hiệu nhiệt độ giữa hai cốc
\(t=t'-t=t1-\dfrac{x1.\left(t1-t2\right)}{x2+1}-t1-\dfrac{t1-t2}{x2+1}=\dfrac{t1-t2-x1.\left(t1-t2\right)}{x2+1}=\dfrac{\left(1-x1\right).\left(t1-t2\right)}{x2+1}\left(\backslash\right)\)
thay t1,t2,t vào (/) ta có \(15=\dfrac{\left(1-x1\right).\left(45-5\right)}{x2+1}=>15x2+40x1=25\left(\backslash\backslash\right)\)
giải hệ phương trình từ (4) và (\\) ta có: ta được x1=\(\dfrac{1}{2}\)
x2=\(\dfrac{1}{3}\)
ta thấy khi m tăng thì \(x1=\dfrac{\Delta m}{m1}\)
x2=\(\dfrac{\Delta m}{m2}\)
đều tăng ,do đó từ phần (3) và (//) ta có k và t đều giảm
Câu 2. Nhỏ một giọt nước nóng vào một cốc nước lạnh thì nhiệt năng của nước trong cốc thay đổi như thế nào? Coi như không có sự thay đổi nhiệt độ của môi trường xung quanh. A. Nhiệt độ giọt nước tăng lên, của nước trong cốc giảm. B. Nhiệt độ giọt nước, nước trong cốc tăng C. Nhiệt năng và nước trong cốc đều giảm D. Nhiệt độ giọt và nước trong cốc đều tăng
Câu 2. Nhỏ một giọt nước nóng vào một cốc nước lạnh thì nhiệt năng của nước trong cốc thay đổi như thế nào? Coi như không có sự thay đổi nhiệt độ của môi trường xung quanh.
A. Nhiệt độ giọt nước tăng lên, của nước trong cốc giảm.
B. Nhiệt độ giọt nước, nước trong cốc tăng
C. Nhiệt năng và nước trong cốc đều giảm
D. Nhiệt độ giọt và nước trong cốc đều tăng
Đáp án : Nhiệt năng của giọt nước giảm, của nước trong cốc tăngNhỏ một giọt nước nóng vào một cốc nước lạnh thì nhiệt năng của nước trong cốc thay đổi như thế nào? Coi như không có sự thay đổi nhiệt độ của môi trường xung quanh.
Đáp án: Nhiệt độ giọt nước giảm xuống, của nước trong cốc tăng lên.
P/S: Khi cho hai vật có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc với nhau thì chúng sẽ trao đổi nhiệt năng với nhau đến khi nhiệt độ đạt trạng thái cân bằng
Vận dụng kiến thức về nhiệt năng, hãy giải thích:
a) Trên bàn có 2 cốc đựng 2 lượng nước như nhau nhưng có nhiệt độ khác nhau: 1 cốc nước lạnh và 1 cốc nước nóng. Hỏi cốc nào có nhiệt năng lớn hơn? Vì sao?
b) Nung nóng 1 miếng đồng rồi thả vào 1 cốc nước lạnh. Hỏi nhiệt năng của miếng đồng và nước thay đổi ntn? Đây là sự thực hiện công hay truyền nhiệt?
a) Cốc nước nóng có nhiệt năng lớn hơn còn cốc nước lạnh có nhiệt năng nhỏ hơn vì nước nóng có nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ của nước lạnh
b) Nhiệt năng của miếng đồng sẽ bị giảm đi vì đã truyền một phần nhiệt năng sang cho cốc nước lạnh vì nước lạnh có nhiệt độ thấp hơn, Đây là sự truyền nhiệt vì có hiện tượng vật này truyền nhiệt sang cho vật khác
Mình đang cần gấp😢Mong mọi người giúp với ạ!!!!
Trên mặt bàn có hai cốc đựng hai lượng nước như nhau nhưng có nhiệt độ khác nhau:Một cốc đựng nước lạnh và một cốc đựng nước nóng.Hỏi:
*Nước trong cốc nào có nhiệt năng lớn hơn?Vì sao?
*Nếu trộn hai cốc nước với nhau thì nhiệt năng của chúng thay đổi như thế nào?
cốc nước nóng có nhiệt năng lớn hơn vì cốc nước nóng có nhiệt độ cao làm cho động năng của các nguyên tử chuyển động nhanh mà nhiệt năng phụ thuộc vào động năng nên động năng lớn sẽ dẫn đến nhiệt năng lớn
nếu trộn 2 cốc nước với nhau thì nhiệt năng sẽ bằng nhau vì lúc này nhiệt năng từ cốc nước nóng đã truyền qua cho cốc nước lạnh
Ba cốc thuỷ tinh giống nhau, ban đầu cốc A đựng nước đá, cốc B đựng nước nguội (ở nhiệt độ phòng), cốc C đựng nước nóng. Đổ hết nước và rót nước sôi vào cả ba cốc. Cốc nào dễ vỡ nhất?
A. Cốc A dễ vỡ nhất
B. Cốc B dễ vỡ nhất
C. Cốc C dễ vỡ nhất
D. Không có cốc nào dễ vỡ
Đáp án A
Ba cốc thuỷ tinh giống nhau, ban đầu cốc A đựng nước đá, cốc B đựng nước nguội (ở nhiệt độ phòng), cốc C đựng nước nóng.
Đổ hết nước và rót nước sôi vào cả ba cốc, khi đó cốc A dễ vỡ nhất
Vì: Ban đầu nhiệt độ ở cốc A thấp nhất (cốc thủy tinh đang ở trạng thái co lại) khi đổ nước đá ra và rót nước nóng vào thì nhiệt độ ở cốc A tăng lên (sẽ nở ra) thay đổi quá nhanh ⇒ nên dễ vỡ nhất
Ba cốc thủy tinh giống nhau, ban đầu cốc A đựng nước đá, cốc B đựng nước nguội (ở nhiệt độ phòng), cốc C đựng nước nóng. Đổ hết nước và rót nước sôi vào cả ba cốc. Cốc nào dễ vỡ nhất?
A. Cốc A dễ vỡ nhất
B. Cốc B dễ vỡ nhất
C. Cốc C dễ vỡ nhất
D. Không có cốc nào dễ vỡ cả
- Chuẩn bị :
+ Hai chiếc cốc như nhau ;
+ Hai tờ giấy báo ;
+ Nước nóng ;
+ Nhiệt kế.
- Cách tiến hành :
+ Lấy một tờ giấy báo quấn thật chặt vào cốc thứ nhất.
+ Lấy tờ giấy báo còn lại làm nhăn và quấn lỏng vào cốc thứ hai để có nhiều chỗ chứa không khí giữa các lớp giây.
+ Đổ vào hai cốc một lượng nước nóng như nhau.
+ Sau một thời gian đo nhiệt độ nước trong hai cốc.
Nhận xét: Nước trong cốc nào còn nóng hơn?
Cốc quấn giấy phẳng và chặt nhiệt độ sẽ thấp hơn cốc quấn giấy nhăn và lỏng. Vì giữa các lớp quấn giấy báo nhăn có chứa nhiều không khí nên nhiệt độc của nước truyển đến giấy báo rồi truyền ra môi trường ít hơn nên nước nóng cao hơn.
Trong 1 cốc mỏng có chứa 400g nước ở nhiệt độ 40 độ. có những viên đá khối lượng 20g ở nhiệt độ -5, ngta thả 2 viên vào cốc nước thì nhiệt độ cuối cùng của nước trong cốc bằng bao nhiêu. Biết nhiệt lượng cần thiết để cốc nóng lên 1 độ là 250J, nhiệt nóng chảy của đá là 340000J.kg
Nếu đề bài cho nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kgK; nhiệt dung riêng của nước đá là 2100J/kgK thì nhiệt độ cân bằng là 33,270C
Mình ngĩ vậy
Tại sao trong thí nghiệm Hình 28.8, nhiệt độ của cốc nước đặt trong lồng kính lại cao hơn nhiệt độ của cốc nước đặt ngoài lồng kính?
Tham khảo!
Nhiệt độ của cốc nước đặt trong lồng kính cao hơn nhiệt độ của cốc nước đặt ngoài lồng kính vì trong lồng kính năng lượng mặt trời được giữ lại nhiều hơn.