Thả một miếng thép 5 kg đang ở nhiệt độ \(345^0\)C vào một bình đựng 3 lít nước. Nhiệt độ sau khi cân bằng là \(30^0\)C. Cho nhiệt dung riêng của thép và nước lần lượt là 460 J/kg.K và 4200 J/kg.K. Nhiệt độ ban đầu của nước là bao nhiêu?
Thả một miếng thép 2 kg đang ở nhiệt độ 345 o C vào một bình đựng 3 lít nước. Sau khi cân bằng nhiệt độ cuối cùng là 30°C. Bỏ qua sự tỏa nhiệt qua môi trường. Biết nhiệt dung riêng của thép, nước lần lượt là 460 J/kg.K, 4200 J/kg.K. Nhiệt độ ban đầu của nước là:
A. 7 o C
B. 17 o C
C. 27 o C
D. o C
3 lít nước = 3 kg
Gọi nhiệt độ ban đầu của nước là t 0
- Nhiệt lượng của miếng thép tỏa ra là:
Q 1 = m 1 c 1 ∆ t 1 = 2.460.(345 – 30) = 289800 J
- Nhiệt lượng mà nước thu vào là:
Q 2 = m 2 c 2 ∆ t 2 = 3.4200.(30 – t0)
- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Q 1 = Q 2 ⇔ 289900 = 3.4200.(30 – t 0 )
⇒ t 0 = 7 o C
⇒ Đáp án A
Thả một miếng thép 2 kg đang ở nhiệt độ 100°C vào một bình đựng 2 lít nước. Sau khi cân bằng, nhiệt độ cuối cùng là 50°C. Bỏ qua sự tỏa nhiệt qua môi trường. Biết nhiệt dung riêng của thép, nước lần lượt là 460 J/kg.K, 4200 J/kg.K. Tỉnh Nhiệt độ ban đầu của nước?
Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{toa}=2\cdot460\cdot\left(100-50\right)=46000\left(J\right)\)
Ta có: \(Q_{thu}=mc\left(t_2-t_1\right)\)
\(\Leftrightarrow46000=2\cdot4200\cdot\left(50-t_1\right)\)
\(\Leftrightarrow46000=420000-8400t\)
\(\Leftrightarrow t=44,5^0C\)
Thả một miếng thép đang ở 345 độ C vào một bình đựng 3kg đang ở 25 độ C. Sau khi cân bằng nhiệt độ cuối cùng là 33 độ C. Bỏ qua sự toả nhiệt của môi trường. Biết nhiệt đung riêng của thép và nước lần lượt là 460J/kg.K và 4200J/kg.K. Khối lượng của miếng thép là bao nhiêu?
Tóm tắt:
t1 = 345oC
c1 = 460J/KgK
m2 = 3kg
t2 = 25oC
c2 = 4200J/KgK
to = 33oC
m1 = ?
------------------------------------
Nhiệt lượng thu vào của nước là:
Qthu = \(m_1\cdot c_1\cdot\left(t^o-t_2\right)\)
= \(3\cdot4200\cdot\left(33-25\right)\)
= 100800 (J)
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Qthu = Qtỏa = 100800J
Qtỏa = \(m_1\cdot c_1\cdot\left(t_1-t^o\right)\)
100800J = \(m_1\cdot460\cdot\left(345-33\right)\)
=> m1 = \(\dfrac{100800}{460\cdot\left(345-33\right)}\) = 0,7 (kg)
Thả một miếng thép 2kg đang ở nhiệt độ 345 0 C vào một bình đựng 3 lít nước. Sau khi cân bằng nhiệt độ cuối cùng là 30 0 C. Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường. Biết nhiệt dung riêng của thép, nước lần lượt là 460J/kg.K, 4200J/kg.K. Nhiệt độ ban đầu của nước là:
A. 7 0 C
B. 17 0 C
C. 27 0 C
D. 37 0 C
Câu 2: (3 điểm) Một miếng thép khối lượng m = 1,1 kg được nung đến 5000C rồi thả vào một ấm đựng 2 kg nước ở 200C, ấm làm bằng nhôm có khối lượng 0,5 kg. Cho nhiệt dung riêng của nước 4200 J/kg.K, nhôm là 880 J/kg.K, thép là 460 J/kg.K.
a. Tính nhiệt độ cuối cùng của hệ nếu bỏ qua sự mất mát nhiệt ra môi trường.
b. Nếu chỉ có 80% nhiệt lượng miếng thép tỏa ra truyền cho ấm nước thì nhiệt độ cân bằng của hệ là bao nhiêu.
Câu 2: (3 điểm) Một miếng thép khối lượng m = 1,1 kg được nung đến 5000C rồi thả vào một ấm đựng 2 kg nước ở 200C, ấm làm bằng nhôm có khối lượng 0,5 kg. Cho nhiệt dung riêng của nước 4200 J/kg.K, nhôm là 880 J/kg.K, thép là 460 J/kg.K.
a. Tính nhiệt độ cuối cùng của hệ nếu bỏ qua sự mất mát nhiệt ra môi trường.
b. Nếu chỉ có 80% nhiệt lượng miếng thép tỏa ra truyền cho ấm nước thì nhiệt độ cân bằng của hệ là bao nhiêu.
a)Gọi nhiệt độ cân bằng cuối cùng của hệ là \(t^oC\)
Nhiệt lượng miếng thép tỏa ra:
\(Q_{tỏa}=m_{thép}\cdot c_{thép}\cdot\left(t_1-t\right)\)
\(=1,1\cdot460\cdot\left(500-t\right)=506\cdot\left(500-t\right)\left(J\right)\)
Nhiệt lượng ấm nhôm thu vào:
\(Q_{thu}=\left(m_{ấm}\cdot c_{nhôm}+m_{nước}\cdot c_{nước}\right)\cdot\left(t_2-t\right)\)
\(=\left(0,5\cdot880+2\cdot4200\right)\left(t-20\right)=8840\left(t-20\right)\left(J\right)\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)
\(\Rightarrow506\left(500-t\right)=8840\left(t-20\right)\)
\(\Rightarrow t\approx46^oC\)
b)Nếu chỉ có 80% nhiệt lượng thép tỏa ra thì:
\(Q_{tỏa}'=80\%Q_{tỏa}=506\cdot\left(500-t'\right)\cdot80\%=404,8\left(500-t'\right)\left(J\right)\)
Cân bằng nhiệt lúc này: \(Q_{tỏa}'=Q_{thu}\)
\(\Rightarrow404,8\left(500-t'\right)=8840\left(t'-20\right)\)
\(\Rightarrow t'\approx41^oC\)
Thả một hòn bi thép có nhiệt độ là 260 độ c và một bình chứa 2.300 g nước ở 20° c khi có sự cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của chúng là 50° C biết nhiệt dung riêng của nước là một 4.200 J/kg.K nhiệt dung riêng của thép là 460 J/kg.k Tính khối lượng của hòn bi Thép
thả một quả cầu bằng thép có khối lượng 1,2 kg ở nhiệt độ 85 độ c vào chậu chứa 2kg nước ở nhiệt độ 32 độ c. Biết nhiệt dung riênng của thép là 460 J/kg.K, của nước là 4200 J/kg.K
Ta có phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ m_1c_1\Delta t=m_2c_2\Delta t\\ \left(1,2.460\right)\left(85-t_{cb}\right)=2.4200\left(t_{cb}-32\right)\\ \Rightarrow t_{cb}\approx35^o\)
Một bình nhiệt lượng kế bằng thép khối lượng 0,1 kg chứa 0,5 kg nước ở nhiệt độ 15 ° C. Người ta thả một miếng chì và một miếng nhôm có tổng khối lượng 0,15 kg và nhiệt độ 100 ° C vào nhiệt lượng kế. Kết quả là nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế tăng lên đến 17 ° C. Xác định khối lượng của miếng chì và miếng nhôm.
Cho biết nhiệt dung riêng của chì là 127,7 J/(kg.K), của nhôm là 836 J/(kg.K), của sắt là 460 J/(kg.K), của nước là 1 280 J/(kg.K). Bỏ qua sự mất mát nhiệt ra bên ngoài.
Độ lớn của nhiệt lượng toả ra và nhiệt lượng thu vào :
Q t o ả = c 1 m 1 t 2 - t + c 2 m 2 t 2 - t = c 1 m 1 t 2 - t + c 2 M - m 1 t 2 - t (1)
Q t h u = c m t - t 1 + c 0 m 0 t - t (2)
Từ (1) và (2) dễ dàng tính được :
m 1 = 0,104 kg = 104 g ; m 2 = 0,046 kg = 46 g.
Một thỏi sắt có khối lượng m1 = 500g và nhiệt dung riêng là 460 J/kg.K và đang ở nhiệt độ t1 = 150C. Thả thỏi sắt vào 1,5 lít nước có nhiệt dung riêng là 4200 J/kg.K đang ở nhiệt độ t2 = 25C. Tính nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt nếu :
a, Chỉ có thỏi sắt và nước trao đổi nhiệt với nhau
b, Hiệu suất truyền nhiệt giữa thỏi sắt và nước chỉ đạt 80%