Khối lượng của nước

Theo pt cân bằng nhiệt:

\(Q_1=Q_2\)

\(\Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\)

\(\Leftrightarrow m_2=\dfrac{m_1.c_1.\left(t_1-t\right)}{c_2.\left(t-t_2\right)}\)

\(\Leftrightarrow m_2=\dfrac{0,15.380.\left(100-30\right)}{4200.\left(30-20\right)}\)

\(\Leftrightarrow m_2=0,095kg\)

Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra : 

\(Q=c.m.\Delta t=0,15.70.380=3990\left(J\right)\)

Khối lượng nước :

\(m_{nc}=Q:c:\Delta t=3990:4200:10=0,095\left(kg\right)\)

Theo pt cân bằng nhiệt:

\(Q_1=Q_2\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\\ \Leftrightarrow0,15.380.\left(100-30\right)=m_2.4200.\left(30-20\right)\\ \Leftrightarrow3990=42000m_2\\ \Leftrightarrow m_2=0,095kg\)

Nhiệt lượng do cả chì và đồng toả ra 

\(Q_{tỏa}=Q_1+Q_2\\ \Leftrightarrow m_1c_1\Delta t+m_2c_2\Delta t\\ \Leftrightarrow0,2.130+0,2.380.\left(100-70\right)=3060J\) 

Ta có pt cân bằng nhiệt

\(Q_{thu}=Q_{tỏa}=3060J\)

                 nhiệt lượng toả ra của miếng đồng là :

                     Q=m₁.c₁.(t₁-t₂)=0.6.380.(100-30)=15960J

                 Ta có Q_{tỏa ra}=Q_{thu vào} nên:

                       15960=m₂.c₂.(t₂-t₁)

                       15960=0.5.4200.(30-t₁)

                        15960=2100.(30-t)

                         15960/2100=30-t

                          7,6             =30-t

                          30-7,6        =t

                           22.4

      => a, nhiệt lượng nước thu vào để nóng lên là 15960

            b,độ tăng nhiệt độ của nước là 7,6 độ C

            c, nhiệt dộ ban đầu của nc là 22,4

          OK NHÉ !

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.

a)Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra:

   \(Q_{tỏa}=m_1c_1\left(t_1-t\right)=0,2\cdot380\cdot\left(100-37\right)=4788J\)

b)Nhiệt lượng nước thu vào:

   \(Q_{thu}=m_2c_2\left(t-t_2\right)=m_2\cdot4200\cdot\left(37-30\right)=29400m_2\left(J\right)\)

   Cân bằng nhiệt: \(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)

   \(\Rightarrow4788=29400m_2\Rightarrow m_2=0,163kg=163g\)

Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra:

\(Q_{tỏa}=m.c.\Delta t=0,2.380.\left(100-37\right)=4788\left(J\right)\)

Nhiệt lượng nước thu vào:

\(Q_{thu}=m.c.\Delta t=m_{nc}.4200.\left(37-30\right)=29400m_{nc}\)

Theo pt cân bằng nhiệt, ta có:

\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)

\(\Leftrightarrow4788=29400m_{nc}\)

\(\Leftrightarrow m_{nc}=0,16kg\)

Tóm tắt:

Chì:\(m_1=300g\)

Nước:\(V_2=0,2l\Rightarrow m_2=0,2kg\).

\(c_2=4200\) J/(kg.K)

\(t_1=100^oC\)

\(t_2=58,5^oC\)

_________________________________

a) \(t_{cb}=t=?^oC\)

b) \(Q_{thu}=?J\)

c) \(c_1=?\)J/(kg.K). So sánh kết quả tìm được với kết quả trong bảng. Tại sao có sự chênh lệnh?

Giải

a) Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là: \(t_{cb}=t=60^oC\).

b) Nhiệt lượng nước thu vào là:

\(Q_{thu}=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)=0,2.4200.\left(60-58,5\right)=1260\left(J\right)\)

c) Nhiệt lượng chì tỏa ra là:

\(Q_{tỏa}=m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=0,3.c_1.\left(100-60\right)=12c_1\left(J\right)\)

Bỏ qua sự mất mát nhiệt, ta có phương trình cân bằng nhiệt:

\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)

\(\Leftrightarrow12c_1=1260\)

\(\Leftrightarrow c_1=105\) J/(kg.K)

Nhiệt dung riêng của chì trong bảng là 130 J/(kg.K)

-Tham khảo: Nhiệt dung riêng của chì tính được với nhiệt dung riêng của chì tra trong bảng gần bằng nhau, vì đã bỏ qua nhiệt lượng truyền cho môi trường xung quanh.