C1. a) Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200 g nước đang sôi vào 300 g nước ở nhiệt độ trong phòng.
b) Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giá trị của nhiệt độ tính được. Giải thích tại sao nhiệt độ tính được không bằng nhiệt độ đo được ?
Bài giải:
a) Kết quả phụ thuộc vào nhiệt độ trong lớp lúc giải bài tập này.
b) Nhiệt độ tính được chỉ gần bằng nhiệt độ đo được trong thí nghiệm vì trong khi tính toán, ta đã bỏ qua sự trao đổi nhiệt với các dụng cụ đựng nước và môi trường bên ngoài.
a) Theo PTCBN:
Qtỏa = Qthu
<=> m1.C1.(t1-t)=m2.C2.(t-t2)
<=> 200.(100-t)=300(t-30)
<=> 20000-200t=300t-9000
<=> 29000=500t
=> t=\(58^0C\)
b) Nhiệt độ tính được chỉ gần bằng nhiệt độ đo được trong thí nghiệm vì trong khi tính toán, ta đã bỏ qua sự trao đổi nhiệt với các dụng cụ đựng nước và môi trường bên ngoài.
a) Coi nhiệt độ trong phòng là 25oC. Gọi t là nhiệt độ hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt.
- Nhiệt lượng do 200g nước sôi tỏa ra: Q1 = m1.c (t1 – t)
- Nhiệt lượng do 300g nước thu vào: Q2 = m2.c(t – t2)
Phương trình cân bằng nhiệt:
Q2 = Q1 hay m1.c(t1 – t) = m2.c (t – t2)
\(\Rightarrow t=\dfrac{m_1t_1+m_2t_2}{m_1+m_2}\)\(=\dfrac{0,2.100+0,3.25}{0,2+0,3}\)\(=55^oC\)
Nhiệt độ tính được không bằng nhiệt độ đo được là vì trên thực tế có sự mất lên thêm bao nhiêu độ
a) Nhiệt lượng nước đang sôi toả ra là:
Q1 = m1c1(t1-t) = 0,2.4200.(100-t) = 84000-840t
Nhiệt lượng nước ở nhiệt độ trong phòng thu vào:
Q2 = m2c2(t - t2) = 0,3.4200.(t-30) = 1260t - 37800
Theo PTCBN ta có:
Q1 = Q2
↔ 84000-840t = 1260t - 37800
↔ t = \(\dfrac{84000+37800}{1260+840}\)= 58(oC)
Vậy nhiệt độ hỗn hợp là 58oC
b) Nhiệt độ tính được không bằng nhiệt độ đo được vì thực tế trong quá trình tế trong quá trình truyền nhiệt một phần nhiệt lượng đã toả ra môi trường bên ngoài
