Nêu cách xác định khối lượng nước đá đã tan chảy m sau thời gian t ở bước 1.
Trên một bếp điện có một bình nước sôi, khối lượng ban đầu của nó là m0 và nhiệt độ sôi là ts. Nước bốc hơi và phần hơi nước ngưng tụ trên một cục đá ở phía bên trên bình và chảy ngược trở lại bình. Biết khối lượng ban đầu của cục nước đá là m và nhiệt độ của nó là 0⁰C. Khi toàn bộ cục nước đá tan hết, khối lượng nước trong bình là m1. Xác định nhiệt lượng mà bếp điện đã cung cấp cho bình nước. Cho NDR của nước là c, nhiệt nóng chảy của nước là λ và nhiệt hóa hơi của nước là L. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt do tiếp xúc của nước và nước đá với môi trường xung quanh
Trên một bếp điện có một bình nước sôi, khối lượng ban đầu của nó là m0 và nhiệt độ sôi là ts. Nước bốc hơi và phần hơi nước ngưng tụ trên một cục đá ở phía bên trên bình và chảy ngược trở lại bình. Biết khối lượng ban đầu của cục nước đá là m và nhiệt độ của nó là 0⁰C. Khi toàn bộ cục nước đá tan hết, khối lượng nước trong bình là m1. Xác định nhiệt lượng mà bếp điện đã cung cấp cho bình nước. Cho NDR của nước là c, nhiệt nóng chảy của nước là λ và nhiệt hóa hơi của nước là L. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt do tiếp xúc của nước và nước đá với môi trường xung quanh
- Khối lượng nước bị bay hơi mà không ngưng tụ lại trên nước đá là: \(\Delta m = m_0+m-m_1\)
- Nhiệt lượng cần cung cấp để làm lượng nước trên bay hơi là: \(Q_1=\Delta m. L=(m_0+m-m_1).L\)
- Nhiệt lượng cần cung cấp để làm tan đá là: \(Q_2=m.\lambda\)
- Nhiệt lượng cần cung cấp để m gam nước tăng nhiệt đến nhiệt độ sôi là: \(Q_3=m.c.t_s\)
Vậy nhiệt lượng mà bếp cung cấp cho bình nước là: \(Q=Q_1+Q_2+Q_3=(m_0+m-m_1).L+m.\lambda+m.c.t_s\)
Bình nhiệt lượng kế khối lượng 100g ở 20 độ C.Bỏ vào bình lượng nước đá ở -15 độ C sau đó đổ thêm 200g nước ở 5 độ C . Khi cân bằng nhiệt lượng chất chứa trong bình là 550ml . Khối lượng riêng của nước là 2,1J/g.k ; nước đá là 0,9 J/g.k ; nhiệt dung riêng của nước là 4,2 J/g.k ; nước đá là 2,1J/g.k ; nhôm là 0,88J/g.k . Nhiệt nóng chảy của nước đá ở 0 độ C là 340000J/kg.k . Bỏ qua sự dãn nở và mất nhiệt ra môi trường ngoài . Xác định nhiệt độ trong bình khi cân bằng nhiệt và khối lượng nước đá đã bỏ vào bình cân bằng.
Người ta cho vào nhiệt lượng kế đồng thời một lượng nước có khối lượng m 1 = 1 k g ở nhiệt độ t 1 = 50 0 C và m 2 = 1 k g nước đá ở nhiệt độ t 2 = - 20 0 C . Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh và nhiệt dung của nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt độ cân bằng t của hỗn hợp khi đó? Biết nhiệt dung riêng của nước, của nước đá và nhiệt nóng chảy của nước đá lần lượt là C 1 = 4 , 2 k J / k g . K ; C 2 = 2 , 1 k J / k g . K và λ = 340 k J / K g
A. t = - 0 , 5 0 C
B. t = 0 0 C
C. t = 0 , 5 0 C
D. t = 1 0 C
Đáp án: B
- Nhiệt lượng toả ra của m1 kg nước để hạ nhiệt độ tới 0 0 C là :
- Nhiệt lượng cần cung cấp để 1kg nước đá tăng nhiệt độ tới 0 0 C là:
- So sánh Q t h u và Q t ỏ a ta thấy Q 1 > Q 2 . Vậy nước đá bị nóng chảy.
- Nhiệt lượng cần để nước đá nóng chảy hoàn toàn là :
- So sánh ta thấy Q 1 < Q 2 + Q 3 . Vậy nước đá chưa nóng chảy hoàn toàn.
Vậy nhiệt độ cân bằng là t = 0 0 C .
Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80 g ở 0 ° C vào một cốc nhôm đựng 0,4 kg nước ở 20 ° C đặt trong nhiệt lượng kế. Khối lượng cốc nhôm là 0,2 kg. Xác định nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết. Cho biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4. 10 5 J/kg , nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và của nước là 4180 J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do truyền ra ngoài.
Gọi λ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá khối lượng m 0 ở t 0 = 0 ° C ; còn c 1 , m 1 , c 2 , m 2 là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc nhôm và của lượng nước đựng trong cốc ở nhiệt độ t 1 = 20 ° C. Nếu gọi t ° C là nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết thì lượng nhiệt do cục nước đá ở t 0 = 0 ° C đã thu vào để tan thành nước ở t ° C bằng :
Q = λ m 0 + c 2 m 0 (t - t 0 ) = m 0 ( λ + c 2 t)
Còn nhiệt lượng do cốc nhôm và lượng nước đựng trong cốc ở t 1 = 20 ° C. toả ra để nhiệt độ của chúng giảm tới toC (với t < t 1 ) có giá trị bằng :
Q'= ( c 1 m 1 + c 2 m 2 )( t 1 - t)
Theo định luật bảo toàn năng lượng, ta có :
Q' = Q ⇒ ( c 1 m 1 + c 2 m 2 ) ( t 1 - t) = m 0 ( λ + c 2 t)
Từ đó suy ra :
Thay số : t ≈ 3,7 ° C.
Một thỏi sắt nóng có khối lượng 350 g và thể tích 45 c m 3 được thả vào chiếc cốc đang đựng nước đá ở 0 ° C trong nhiệt lượng kế. Khối lượng riêng của sắt ở 0 ° C là 7800 kg/ m 3 và hệ số nở khối của sắt là 3,3. 10 - 5 K - 1 . Nhiệt dung riêng của sắt là 550 J/kg.K. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4. 10 5 J/k Bỏ qua sự mất mát nhiệt do nhiệt truyền ra bên ngoài. Xác định : Khối lượng của phần nước đá tan thành nước trong cốc khi cân bằng nhiệt.
Khối lượng M của phần nước đá tan thành nước sau khi thả thỏi sắt nóng có nhiệt độ t ° C vào cốc nước đá ở 0 ° C được xác định bởi điều kiện cân bằng nhiệt:
M λ = cmt ⇒ M = cmt/ λ
trong đó λ là nhiệt nóng chảy riêng của nước đá, c là nhiệt dung riêng của thỏi sắt có khối lượng m.
Thay số, ta tìm được :
Người ta thả cục nước đá ở 0 ° C vào chiếc cốc bằng đồng khối lượng 0,20 kg đặt ở trong nhiệt lượng kế, trong cốc đồng đựng 0,70 kg nước ở 25 ° C. Khi cục nước đá vừa tan hết thì nước trong cốc đồng có nhiệt độ là 15,2 ° C và khối lượng của nước là 0,775 kg. Xác định nhiệt nóng chảy của nước đá. Cho biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kg.K và của nước là 4180 J/kg. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do truyền ra bên ngoài.
Gọi λ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá khối lượng m 0 , còn c 1 , m 1 , c 2 , m 2 là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc đồng và của lượng nước đựng trong cốc.
- Lượng nhiệt do cốc đồng và lượng nước đựng trong cốc ở t 1 = 25 ° C toả ra để nhiệt độ giảm tới t = 15,2 ° C có giá trị bằng :
Q = ( c 1 m 1 + c 2 m 2 ) ( t 1 -t)
- Lượng nhiệt do cục nước đá ở t 0 = 0 ° C thu vào để tan thành nước ở t = 15,2 ° C có giá trị bằng :
Q' = m 0 ( λ + c 2 t)
Theo nguyên lí cân bằng nhiệt, ta có :
Q' = Q ⇒ m 0 ( λ + c 2 t) = ( c 1 m 1 + c 2 m 2 ) ( t 1 -t)
Từ đó suy ra :
Thay số với chú ý m0 = 0,775 - 0,700 = 0,075 kg, ta tìm được :
Có 100g nước đá ở -7,50CTính nhiệt lượng cần dùng để đưa nhiệt độ nước đá lên 00C, cho nhiệt dung riêng của nước đá 2100J/kg.K Khi nước đá ở 00C, người ta đặt 1 thỏi kim loại bằng đồng có khối lượng 150g ở 1000C lên trên. Tính khối lượng nước đá tan được. cho nhiệt dung riêng của đồng 380J/kg.K, nhiệt nóng chảy của đá 3,4.105J/kg.K Sau đó tất cả đặt vào bình kín, cách nhiệt có nhiệt dung không đáng kể. tìm khối lượng hơi nước sôi ở 1000C cần phải dẫn vào để toàn bộ hệ thống có nhiệt độ 200C, cho nhiệt dung riêng của nước 4200J/kg.K, nhiệt hóa hơi của nước 2,3.106J/kg
Trong một bình đồng khối lượng m 1 = 400g có chứa m2 = 500g nước
cùng ở nhiệt độ t1 = 400C. Thả vào đó một mẩu nước đá ở t3 = -100C. Khi có cân
bằng nhiệt ta thấy còn sót lại m, = 75g nước đá chưa tan. Xác định khối lượng
ban đầu m3 của nước đá. Cho NDR của đồng là 400J/kg.K.
Đề này có vẻ thiếu giả thiết, như nhiệt dung riêng của nước đá, của nước. Mình hướng dẫn thế này bạn tự làm nhé.
Vì sau khi cân bằng nhiệt có cả nước và đá thì nhiệt độ lúc đó là 0 độ nên:
Q tỏa= Q làm cho nước giảm xuống 0 độ+ Q làm cho đồng giảm xuống 0 độ
Q thu= Q là cho m3 đá tăng từ t3 lên 0 độ+ Q làm cho khối lượng m3-m' tan thành nước
Q tỏa = Q thu
Lập phương trình là dc
Vì sau khi cân bằng nhiệt vẫn còn sót lại 75g nước đá nên nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp là 0oC
Nhiệt độ bình và nước tỏa ra để hạ nhiệt độ từ 400oC đến 0oC là:
Q1 = (m1c1 + m2c2).(t1 - tcb) = (0,4.400 + 0,5.4200).(400 - 0) = 904000 (J)
Nhiệt độ nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -100oC đến 0oC là:
Q2 = m3c3(tcb - t2) = m3.2100.[0 - (-100)] = 210000m3 (J)
Nhiệt lượng m3 - 0,075 (g) nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 0oC là:
Q3 = 3,4.105.(m3 - 0,075) = 3,4.105m3 - 25500 (J)
Ta có PTCBN:
Q1 = Q2 + Q3
<=> 904000 = 210000m3 + 3,4.105m3 - 25500
<=> 929500 = 550000m3
<=> m3 \(\approx\) 1,69 (kg)
một nhiệt lượng kế đựng 0,32 kg nước ở 20oc. người ta thả vào đó 1kg nước đá ở 0oc. sau khi đã cân bằng nhiệt trong nhiệt lượng kế có 0,4 kg nước và 0,02 kg nước đá.
a) Xác định nhiệt độ của hỗn hợp
b) Tính nhiệt nóng chảy của nước đá biết C nước = 4190 J/kh.k
nhiệt lượng tỏa ra của 0.32kg nước :
Q1=m1.L=0,32.2,3.106=716000 J
gọi nhietj độ hỗn hợp là t
nhiệt lượng tỏa ra của 0,32 kg nước đến nhiệt độ t là
Q2=m1.C.(20-t)==0,32.4190.(20-t)=1340,8(20-t) J
nhiệt lượng thu vào của nước đá:
Q3= m2.C.(t-0)=1.4190.t=4190t J
áp dụng phương trình cân = nhiệt : Q1+Q2=Q3
<=> 716000+1340,8(20-t)=4190t
<=> 716000+26816=4190t+1340,8t=> t
bạn tự làm nah
a,vì sau khi cân bằng nhiệt, trong nhiệt lượng kế vẫn còn nước đá, nên nhiệt độ của hỗn hợp là 0oC
ta có:
a)do nước đá chưa tan hết nên nhiệt độ cân bằng là 0 độ C
b)ta có phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa=Qthu
\(\Leftrightarrow m_1C_1\left(t_1-t\right)=m_2\lambda\)
\(\Leftrightarrow1340.8\left(20-0\right)=\lambda\)
\(\Rightarrow\lambda=26816\)