Một bình nhiệt lượng kếbằng đồng, có khối lượng M = 200g chứa m = 300g nước ở250C. Người ta thảvào đó một miếng sắt, khối lượng m1= 300g ở300C và một miếng đồng có khối lượng m2= 500g ở920C. Xác định nhiệt độcân bằng của hỗn hợp
Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 = 300g chứa m2 = 2kg nước ở nhiệt độ t1= 300C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế đồng thời hai thỏi hợp kim giống nhau, mỗi thỏi có khối lượng m3= 500g và đều được tạo ra từ nhôm và thiếc, thỏi thứ nhất có nhiệt độ t2 = 1200C, thỏi thứ hai có nhiệt độ t3 = 1500C. Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là t =35 0C. Tính khối lượng nhôm và thiếc có trong mỗi thỏi hợp kim. Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước và thiếc lần lượt là: C1 = 900 J/kg.K, C2 = 4200 J/kg.K, C3 = 230 J/kg.K. (Không có sự trao đổi nhiệt với môi trường và không có lượng nước nào hoá hơi).
tham khảo
Tóm tắt
m1 = 300g = 0,3kg ; c1 = 900J/kg.K
m2 = 2kg ; c2 = 4200J/kg.K ; t1 = 30oC
m3 = 500g = 0,5kg ; t2 = 120oC ; t3 = 150oC
c3 = 230J/kg.K
t = 35oC
Một nhiệt kế bằng đồng thau có khối lượng 1000g chứa 500g nước ở nhiệt độ 8àC. Người ta
thả một miếng sắt khối lượng là 400g đã được nung nóng. Xác định nhiệt độ miếng sắt, biết
nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 40àC. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra bên ngoài .Nhiệt dung
riêng của đồng thau là 128J/(kg.K); của sắt là 0,46.103J/(kg.K); của nước là 4200J/(kg.K).
1/ Thả 1 cục sắt có khối lượng 300g ở nhiệt độ 10oC vào lượng H2O có khối lượng 200g ở nhiệt dộ 20oC.Sau đố bỏ thêm 1 miếng đồng có khối lượng 400g ở nhiệt độ 25oC. Tính nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp. Biết nhiệt dung riêng của nước, sắt, đồng lần lượt là 4200J/kg.K, 460J/kg.K, 400J/kg.K
2/ Một bình nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 118g nước ở nhiệt độ 20oC.Người ta thả vào bình miếng sắt khối lượng 200g đã nun nóng đén 75oC.Xác định nhiệt dung riêng của sắt. Biết nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt à 25oC.Cho Cnhôm= 920J/kg độ; Cnước= 4190 J/kg độ
Câu 2.
Nhiệt lượng bình nhôm thu vào:
\(Q_{thu}=\left(m_1c_1+m_2c_2\right)\left(t-t_1\right)=\left(0,5\cdot920+0,118\cdot4200\right)\cdot\left(75-20\right)=52558J\)
Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra:
\(Q_{tỏa}=m_3c_3\left(t_2-t\right)=0,2\cdot c_3\cdot\left(75-25\right)=10c_3\left(J\right)\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Rightarrow10c_3=52558\Rightarrow c_3=5255,8\)J/kg.K
Giả sử sắt thu nhiệt, nước và đồng tỏa nhiệt, ta có:
\(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(0,3.460.\left(t-10\right)=0,4.400.\left(25-t\right)+0,2.4200\left(20-t\right)\)
\(138t-1380=4000-160t+16800-840t\)
\(1138t=22180\)
\(t\approx19,49^oC\) (đúng với bài toán)
Một bình nhôm có khối lượng 250g chứa 192g nước ở nhiệt độ 25oC. Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 200g đã được đun nóng tới nhiệt độ 100oC. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là 920J/kgK; nhiệt dung riêng của nước là 4180J/kgK; và nhiệt dung riêng của sắt là 460J/kgK. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường xung quanh.
Ta có phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{thu}=Q_{toả}\\ 0,25.920+0,192.4180\left(t_{cb}-25\right)=0,2.460\left(100-t_{cb}\right)\)
Giải phương trình trên ta được
\(\Rightarrow t_{cb}\approx31^o\)
MỘT HỌC SINH DÙNG NHIỆT LƯỢNG KẾ BẰNG ĐỒNG THAU CÓ KHỐI LƯỢNG m1=200g ĐỂ XÁC ĐỊNH NHIỆT DUNG RIÊNG CỦA MỘT MIẾNG KIM LOẠI KHỐI LƯỢNG 150 g . LẦN ĐẦU TIÊN HỌC SINH ĐÓ VÀO NHIỆT LƯỢNG KẾ MỘT KHỐI LƯỢNG NƯỚC M1 =200g , Ở NHIỆT ĐỘ t1=200*C VÀ ĐUN MIẾNG KIM LOẠI TRONG HỒ NƯỚC SÔI MỘT LÚC LÂU RỒI THẢ VÀO NHIỆT LƯỢNG KẾ . NHIỆT ĐỘ CUỐI CÙNG CỦA NƯỚC LÀ t2 =30*C . LẦN THỨ HAI CŨNG LÀM TƯƠNG TỰ NHƯNG DO M2=300g NƯỚC THÌ NHIỆT ĐỘ CUỐI CÙNG CỦA NƯỚC Là t3 =27,2 *C . TÍNH NHIỆT DUNG RIÊNG CỦA MIENG KIM LOẠI
Tóm tắt :
m1 = 200g = 0,2kg
c = 4200J/kg.K
t1 = 20oC
t2 = 30oC
m2 = 300g = 0,3kg
t3 = 27,2oC
mkl = 150g = 0,15kg
t = 100oC
Bài làm:
Gọi x là nhiệt dung riêng của kim loại
Gọi y là nhiệt dung riêng của đồng thau
Lần 1:
Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế thu vào là:
Q1 = y.m1.(t2 − t1) = y.0,2.(30 − 20) = 2y(J)
Nhiệt lượng do khối lượng nước thu vào là:
Q2 = m1.c.(t2 − t1) = 0,2.4200.(30 − 20) = 8400(J)
Nhiệt lượng do miếng kim loại tỏa ra là :
Q3 = x.mkl.(t − t2) = x.0,15.(100 − 30) = 10,5x(J)
Vì Qtỏa = Qthu nên ta có phương trình:
Q1 + Q2 = Q3
⇔ 2y + 8400 = 10,5x
⇔ x = \(\dfrac{2y+8400}{10,5}\)
Lần 2:
Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế thu vào là :
Q4 = y.m1.(t3 − t1) = y.0,2.(27,2 − 20) = 1,44y(J)
Nhiệt lượng do khối lượng nước thu vào là :
Q5 = m2.c.(t3 − t1) = 0,3.4200.(27,2 − 20) = 9072(J)
Nhiệt lượng do miếng kim loại tỏa ra là :
Q6 = x.mkl.(t − t3) = x.0,15.(100 − 27,2) = 10,92x(J)
Vì Qtỏa = Qthu nên ta có phương trình:
Q4 + Q5 = Q6
⇔ 1,44y + 9072 = 10,92x
⇔ x = \(\dfrac{1,44y+9072}{10,92}\)
Do lần thứ nhất và lần thứ hai bằng nhau nên ta có phương trình :
\(\dfrac{2y+8400}{10,5}\) = \(\dfrac{1,44y+9072}{10,92}\)
⇒ 10,92.(2y + 8400) = 10,5.(1,44y + 9072)
⇔ 21,84y + 91728 = 15,12y + 95256
⇔ 21,84y - 15,12y = 95256 - 91728
⇔ 6,72y = 3528
⇒ y = 525
⇒x = \(\dfrac{1,44.525+9072}{10,92}\) = 900
Vậy nhiệt dung riêng của miếng kim loại là 900(J/kg.K).
Một ấm nhôm có khối lượng 200g chứa 5l nước ở 20°C. Người ta thả vào ấm 1 miếng đồng có khối lượng 500g ở 500°C.Tính nhiệt độ cuối cùng của nhôm,nước,đồng khi có cân bằng nhiệt. Nhiệt dung riêng của: (Nhôm=880J/KgK;Đồng=380J/Kgk; nước =4200J/KgK)
đổi \(200g=0,2kg\)
\(5l=5kg\)
\(500g=0,5kg\)
\(=>Qthu\left(nhom\right)=0,2.880\left(tcb-20\right)\left(J\right)\)
\(=>Qthu\left(nuoc\right)=5.4200.\left(tcb-20\right)\left(J\right)\)
\(=>Qthu=0,2.880\left(tcb-20\right)+5.4200\left(tcb-20\right)\left(J\right)\)
\(=>Qtoa=0,5.380\left(500-tcb\right)\left(J\right)\)
\(=>0,2.880\left(tcb-20\right)+5.4200\left(tcb-20\right)=0,5.380\left(500-tcb\right)\)
\(=>tcb\approx24,3^0C\)
Giả sử nhiệt độ cân bằng là t.
Nhiệt lượng do miếng nhôm toả ra là: Q1=m1.c1(t1−t)=0,5.880.(100−t)=440(100−t)Q1=m1.c1(t1−t)=0,5.880.(100−t)=440(100−t)
Nhiệt lượng do nước thu vào: Q2=m2.c1(t−t2)=0,8.4200.(t−20)=3360(t−20)Q2=m2.c1(t−t2)=0,8.4200.(t−20)=3360(t−20)
Phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1=Q2Q1=Q2
⇒440(100−t)=3360(t−20)⇒440(100−t)=3360(t−20)
⇒t=29,260C
Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta bỏ vào lò một miếng sắt có khối lượng 22,3g. Khi nhiệt độ của miếng sắt bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy miếng sắt ra và bỏ ngay vào một bình nhiệt lượng kế chứa 450g nước ở nhiệt độ 15oC. Nhiệt độ của nước tăng lên tới 22,5o
a) Xác định nhiệt độ của lò. Biết nhiệt dung riêng của nước và của sắt lần lượt là 4180J/kgK và 478J/kgK. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế.
b) Trên thực tế, nhiệt lượng kế có khối lượng 200g và có nhiệt dung riêng 418J/kgK. Tìm nhiệt độ của lò khi đó.
a, Ta có pt cân bằng nhiệt
\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\\ \Leftrightarrow m_1c_1\Delta t=m_2c_2\Delta t'\\ =0,0223.478\left(t-22,5\right)=0,45.4180\left(22,5-15\right)\\ \Rightarrow t\approx154^oC\)
b, Ta cũng có pt cân bằng nhiệt
\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\\ \Leftrightarrow0,223.478\left(t-22,5\right)=0,2.4180\left(22,5-15\right)\\ \Rightarrow t\approx81^o\)
Người ta thả một miếng đồng có khối lượng 0,5kg vào 500g nước. Miếng đồng nguội đi từ 120oC xuống còn 20oC.
a. Tính nhiệt lượng nước đã nhận được?
b. Hỏi nước nóng lên thêm bao nhiêu độ?
c. Xác định nhiệt độ ban đầu của nước?
a)phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(=>Q_{thu}=m_1.c_1.\Delta t_1=0,5.380.\left(120-20\right)=19000J\)
b) nước nóng lên thêm số độ là
\(\Delta t^o=\dfrac{Q_{thu}}{m_1.c_1}=\dfrac{19000}{0,5.4200}\approx9,05^oC\)