Question

Bài 1: Có 3 chất lỏng không tác dụng hóa học với nhau được trộn lẫn vào nhau trong một nhiệt lượng kế. Chúng có khối lượng riêng lần lượt là m1=1kg, m2=2kg, m3=5kg; có nhiệt dung riêng tương ứng c1=2000 J/kgK, c2=4000 J/kgK, c3=2000 J/kgK; có nhiệt độ tương ứng t1=10 độ C, t2=20 độ C, t3=60 độ C.

a) Xác định nhiệt độ hỗn hợp khi xảy ra cân bằng nhiệt?

b) Tính nhiệt lượng cần thiết để hỗn hợp trên thêm 6 độ C ? (Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, không có chất nào hóa hơi hoặc đông đặc)

Bài 2: Người ta thả 300g hỗn hợp bột nhôm và thiếc được nung nóng đến nhiệt độ t1=100 độ C vào 1 bình nhiệt lượng kế chứa 1kg nước ở t2=15 độ C. Nhiệt độ khi cân bằng t=17 độ C. Tính khối lượng nhôm và thiếc có trong hỗn hợp? Biết khối lượng của nhiệt lượng kế là 200g; nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế là c1=460 J/kgK; nhiệt dung riêng của nhôm là c2=900 J/kgK; nhiệt dung riêng của thiếc là c3=230 J/kgK; nhiệt dung riêng của mước là c4=4200 J/kgK

Answer 1

Bài 1:

a) Giả sử lúc đầu ta trộn 2 chất có nhiệt độ thấp với nhau ta thu được 1 hỗn hợp ở nhiệt độ t < t3, ta có ptcbn:

\(m1\cdot C1\cdot\left(t1-t\right)=m2\cdot C2\cdot\left(t-t2\right)\)

=> \(t=\dfrac{m1\cdot C1\cdot t1+m2\cdot C2\cdot t2}{m1\cdot C1+m2\cdot C2}\) \(\left(1\right)\)

Sau đó ta đem hỗn hợp trên trộn với chất thứ 3 ta thu được hỗn hợp 3 chất ở nhiệt độ t' (t < t' < t3) , ta có ptcbn:

\(\left(m1\cdot C1+m2\cdot C2\right)\left(t'-t\right)=m3\cdot C3\left(t3-t'\right)\) \(\left(2\right)\)

Từ (1) và (2)

=> \(t'=\dfrac{m1\cdot C1\cdot t1+m2\cdot C2\cdot t2+m3\cdot C3\cdot t3}{m1\cdot C1+m2\cdot C2+m3\cdot C3}\)

\(=\dfrac{1\cdot2000\cdot10+2\cdot4000\cdot20+5\cdot2000\cdot60}{1\cdot2000+2\cdot4000+5\cdot2000}\)

\(=39\) độ C

b) Nhiệt lượng cần thiết để hỗn hợp trên thêm 6 độ C :

\(Q=\left(m1\cdot C1+m2\cdot C2+m3\cdot C3\right)\left(t4-t'\right)\)

\(=\left(1\cdot2000+2\cdot4000+5\cdot2000\right)\left(6-39\right)\)

\(=-660000\left(J\right)\)

Answer 2

Bài 2:

Gọi khối lượng bột nhôm là m(kg), như vậy khối lượng của cái bột thiếc kia sẽ là: 0,3−m (kg)

Nhiệt lượng nước và bình nhiệt lượng kế thu vào:

Qthu=1.4200(17−15)+0,2.460.(17−15)=8584 (J)

Nhiệt lượng mà hỗn hợp bột Nhôm và Thiếc toả ra là:

Qtoả=m.900.(100−17)+(0,3−m)230(100−17) (J)
Theo PT cbn, ta có:
Qthu=Qtoả
Đến đây thay các giá trị đã tính ở trên vào, giải pt ta sẽ tìm được m.
Đó là khối lượng bột nhôm, từ đó ta tìm ra khối lượng một thiếc 0,3−m

FIGHTING!FIGHTING!!FIGHTING!!!