Một bình nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 4kg nước ở nhiệt độ 20oC, người ta thả một miếng sắt có khối lượng 0,2kg được đun nóng đến 500oC.Xác định nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt, biết cnước=4180J/kg.K,cnhôm=896J/kg.K,csắt=460J/kg.K.
Một bình nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 4kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,2kg đã được nung nóng đến 5000C. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng của nhôm là 896J/kg.K, của nước là 4,18.103J/kg.K, của sắt là 0,46.103J/kgK.
tóm tắt
\(m_{nước}=4kg\)
\(m_{nhôm}=0,5kg\)
\(t_1=20^0C\)
\(m_{sắt}=0,2kg\)
\(t_2=500^0C\)
\(c_{nhôm}=896\)J/kg.K
\(c_{sắt}=0,46.10^3J\)/kg.K
\(c_{nước}=4,18.10^3J\)/kg.K
___________________
\(t_{cb}=?^0C\)
giải
Nhiệt lược của nước và nhôm thu vào là
\(Q_{nước}=m_{nước}.c_{nước}.\left(t_{cb}-t_1\right)=4.4,18.10^3.\left(t_{cb}-20\right)\)\(=16720\left(t_{cb}-t_1\right)\left(J\right)\)
\(Q_{nhôm}=m_{nhôm}.c_{nhôm}.\left(t_{cb}-t_1\right)=0,5.896\left(t_{cb}-20\right)\)\(=448\left(t_{cb}-20\right)\)
Nhiệt lượng toả ra của quả cầu sắt là
\(Q_{sắt}=m_{sắt}.c_{sắt}.\left(t_2-t_{cb}\right)=0,2.0,46.10^3\left(500-t_{cb}\right)=92.\left(500-t_{cb}\right)\left(J\right)\)
Phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{sắt}=Q_{nhôm}+Q_{nước}\)
⇔\(92.\left(500-t_{cb}\right)=448\left(t_{cb}-20\right)+16720\left(t_{cb}-20\right)\)
⇔\(t_{cb}\approx22,5\left(^0C\right)\)
Một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 4kg nước ở nhiệt độ 20 0 C . Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,2kg đã được nung nóng tới 500 0 C . Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng của nhôm là 896J/kg.K, của nước là 4 , 18 . 10 3 J / k g . K , của sắt là 0 , 46 . 10 3 J / k g . K
A. t = 22 , 6 0 C
B. t = 17 , 4 0 C
C. t = 17 , 2 0 C
D. t = 22 , 8 0 C
Gọi t 1 = 20 0 C - nhiệt độ ban đầu của bình nhôm và nước trong bình nhôm
t 2 = 500 0 C - nhiệt độ của miếng sắt
t - nhiệt độ khi cân bằng của hệ
Ta có:
Nhiệt lượng do miếng sắt tỏa ra:
Q F e = m F e . C F e t 2 − − t = 0 , 2.0 , 46.10 3 . 500 − t = 46000 − 92 t
Nhiệt lượng do bình nhôm và nước thu vào:
Q A l = m A l . C A l t − − t 1 = 0 , 5.896. t − 20 = 448 t − 8960
Q H 2 O = m H 2 O . C H 2 O t − − t 1 = 4.4 , 18.10 3 . t − 20 = 16720 t − 334400
Tổng nhiệt lượng thu vào:
Q t h u = Q A l + Q H 2 O = 448 t − 8960 + 16720 − 334400 = 17168 t − 343360
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Q t o a = Q t h u ⇔ 46000 − 92 t = 17168 t − 343360 ⇒ t ≈ 22 , 6 0 C
Đáp án: A
Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 20 o C Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2kg đã được nung nóng tới 75 o C .. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/(kg.K); của nước là 4,18.103 J/(kg.K); của sắt là 0,46.103 J/(kg.K).
A. 25 o C
B. 50 o C
C. 21 , 7 o C
D. 27 , 1 o C
Chọn A.
Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.
Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q 1 = m 1 c 1 . ∆ t 1
Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q 2 = m 2 c 2 ∆ t 2
Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q 3 = m 3 c 3 ∆ t 3
Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q 1 + Q 2 = Q 3
↔ m 1 . c 1 + m 2 . c 2 ∆ t 1 = m 3 c 3 ∆ t 3
Thay số ta được:
(0,118.4,18. 10 3 + 0,5.896).(t - 20)
= 0,2.0,46. 10 3 .(75 - t)
↔ 941,24.(t – 20) = 92.(75 – t)
↔ 1033,24.t = 25724,8
=> t = 24 , 9 o C
Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là t ≈ 24 , 9 o C
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 khối nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2,5kg nước ở 25 độ C. Người ta thả vào ấn nước này một miếng sắt khối lượng 1,5 kg được nung nóng đến 115 độ C, Bỏ qua sự hao phí nhiệt, hãy tìm nhiệt độ cuối cùng của cả ấm khi có sự cân bằng nhiệt? Biết nhiệt dung riêng của nhôm,nước,sắt lần lượt là: C1=880J/kg.K, C2=4200 J/kg.K, C3= 460J/kg.K
Nhiệt độ cuối cùng khi cả ấm có sự cân bằng nhiệt là:
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
\(Q_1+Q_2=Q_3\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t-t_1\right)+m_2.c_2.\left(t-t_2\right)=m_3.c_3.\left(t_3-t\right)\\ \Leftrightarrow0,5.880.\left(t-25\right)+2,5.4200\left(t-25\right)=1,5.460.\left(115-t\right)\\ \Leftrightarrow440t-11000+10500t-262500=79350-690t\\ \Leftrightarrow t\approx30,34^0C\)
một bình nhôm có khối lượng 0.5kg chứa 4 kg nước ở nhiệt độ 20 độ C.Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0.2 kg đã được đun nóng tới 500 độ C. Xác định nhiệt độ của nước khi có sự cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng cuar nhôm là 896, nước là 4200,sắt là 460
Một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 0,118kg nước ở nhiệt độ 20oC. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2kg đã được nung nóng tới 75oC. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.
Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 0,92.103J/(kg.K); của nước là 4,18.103J(kg.K); của sắt là 0,46.103 J(kg.K).
Hướng dẫn giải.
Nhiệt lượng mà nhôm và bình nước thu vào :
Qthu = Q1 + Q2 = (m1c1 + m2c2)(t – t1).
Nhiệt lượng do sắt tỏa ra là :
Qtỏa = Q3 = m3c3. ∆t3 = m3c3 (t3 – t).
Trạng thái cân bằng nhiệt :
Q1 + Q2 = Q3.
⇔ (m1c1 + m2c2)(t – t1) = m3c3. ∆t3 = m3c3 (t3 – t)
\(\Rightarrow t=\dfrac{\left(m_1c_1+m_2c_2\right)\left(t-t_1\right)}{m_1c_1+m_2c_2+m_3c_3}\)
\(\Rightarrow t=\dfrac{\left(0,5.0,92+0,118.4,18\right)10^3.20+0,2.0,46.10^3.75}{\left(0,5.0,92+0,118.4,18+0,2.0,46\right).10^3}\)
=> t ≈ 25oC.
Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 20 ° C . Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2kg đã được nung nóng tới 75 ° C . Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/(kg.K); của nước là 4 , 18 . 10 3 J / k g . K 4; của sắt là 0 , 46 . 10 3 J / k g . K .
A. 25 ° C
B. 50 ° C
C. 21 , 7 ° C
D. 60 ° C
Chọn A.
Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.
Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q1 = m1.c1. Δt1
Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q2 = m2.c2.Δt2
Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q3 = m3.c3.Δt3
Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q1 + Q2 = Q3
↔ (m1.c1 + m2.c2)Δt1 = m3.c3.Δt3
Thay số ta được:
(0,118.4,18.103 + 0,5.896).(t - 20) = 0,2.0,46.103 .(75 - t)
↔ 941,24.(t – 20) = 92.(75 – t) ↔ 1033,24.t = 25724,8
=> t = 24,9oC.
Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là t ≈ 24,9oC
Bài 5: Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 4 kg nước ở nhiệt độ 20 oC. Người ta thả vào bình một miếng sắt đã được nung nóng tới 150 oC. nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt là 800C.Tìm khối lượng của miếng sắt. Cho nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K; của nước là 4200 J/kg.K; của sắt là 460 J/kg.K.
Ta có phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ m_1c_1+m_2c_2\Delta t=m_3c_3\Delta t\\ 0,5.880+4.4200\left(80-20\right)=m_{Fe}.460\left(150-80\right)\)
Giải phương trình trên ta đc
\(\Rightarrow m_{Fe}=32,12\)