1 quả cầu nhôm ở nhiệt độ 100oC thả vào cốc nước có khối lượng ,47 kg ở 200C. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 250C. Tính khối lượng của quả cầu bỏ qua sự truyền nhiệt cho cốc và môi trường xung quanh?
Vật lý 8
100g nước ở nhiệt độ 200C đựng trong một cốc nhôm khối lượng 50g. Thả một quả cầu kim loại khối lượng 50g đã nung nóng bằng sắt vào trong cốc nước, nhiệt độ từ quả cầu kim loại đã làm 5g nước bị hóa hơi trong quá trình tiếp xúc. Nhiệt độ trong cốc tăng lên đến khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước trong cốc là 800C. Tính nhiệt độ ban đầu của quả cầu kim loại trước khi nhúng vào trong nước. Coi nhiệt độ truyền ra ngoài môi trường là không đáng kể. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4180J/kg, nhiệt dung riêng của sắt 460J/kg.K, nhiệt dung riêng của nhôm 880J/kg.K, nhiệt hóa hơi của nước 2,26.106J/kg.
A. t = 1800 ° C
B. t = 890 ° C
C. t = 1000 ° C
D. t = 998 ° C
Ta có:
Qtoa là nhiệt lượng mà sắt tỏa ra
Qthu là nhiệt lượng mà nước và nhôm nhận được để tăng nhiệt độ lên 800C và nhiệt lượng của 5g nước tăng từ 200C lên 1000C rồi hóa hơi
Khi quả cầu bắt đầu chạm vào m1=5g nước đã bốc hơi nên lượng nước tăng từ 200C lên 800C chỉ có
m′ = 100 − 5 = 95g
+ Q t o a = m F e c F e t - 80
+ Q t h u = m A l c A l 80 - 20 + m ' c n c 80 - 20 + m 1 c n c 100 - 20 + m 1 L
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Đáp án: A
Thả một quả cầu đồng khối lượng 0,2 kg được đun nóng tới 1000C vào một cốc nước ở 200C. Sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 250C. Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau. Biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K.
Gọi m là khối lượng nước
Có \(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)
\(\Leftrightarrow0,2\left(100-25\right).380=m\left(25-20\right).4200\)
\(\Leftrightarrow m=\dfrac{19}{70}\left(kg\right)\)
1 cái cốc chứa 300g nước ở nhiệt độ 20 độ C thả vào cốc 1 quả cầu bằng nhôm ở nhiệt độ 100 độ C biết : nhiệt dung riêng của nước là 4200 j/kg, của nhôm là 880j/kg. Khối lượng quả cầu là 150g
A) tính nhiệt lượng khi cân bằng nhiệt xảy ra
B) thả tiếp quả cầu nhôm thứ 2 giống hệt quả cầu thứ nhất vào cốc nước . Tính nhiệt độ cân bằng lần 2
Một quả cầu nhôm ở nhiệt dộ 100 oC thả vào cốc nước, nước có khối lượng 0.47 kg ở 20 oC> Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 25oC. Tính khối lượng của quả cầu. Bỏ qua sự thu nhiệt của cốc và môi trường xung quanh
Tóm tắt:
\(m_{nước}=0,47\left(kg\right)\\ t_1=100^oC\\ t_2=20^oC\\ t_3=25^oC\\ -----------------------\\ m_{nhôm}=?\left(kg\right)\)
_________________________________________________________
Giaỉ:
Theo Phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
\(Q_{thu}=Q_{tỏa}\\ < =>m_{nước}.c_{nước}.\left(t_3-t_2\right)=m_{nhôm}.c_{nhôm}.\left(t_1-t_3\right)\\ < =>0,47.4200.\left(25-20\right)=880.\left(100-25\right).m_{nhôm}\\ < =>9870=66000.m_{nhôm}\\ =>m_{nhôm}=\dfrac{9870}{66000}\approx0,15\left(kg\right)\)
Vậy: Nếu bỏ qua sự thu nhiệt của cốc và môi trường ngoài, ta tính được quả câu nhôm nặng gần bằng 0,15 kg. (gần bằng 150g)
*Tóm tắt:
t1 = 1000C
c1 = 880J/ kg. K
t2 = 200C
c2 = 4200 J/ kg. k
m2=0,47(kg)
t = 250C
m Al = ?
- Nhiệt lượng của quả cầu nhôm toả ra để nước hạ nhiệt độ từ 1000C - 250C:
Q1 = m1c1(t1 - t)
- Nhiệt lượng của nước thu vào để tăng từ 200C - 250C:
Q2 = m2c2(t - t2)
- Nhiệt lượng của quả nhôm toả ra đúng bằng nhiệt lượng nước thu vào: Q toả ra = Q thu vào
<=> m1.c1.(t1 - t)= m2.c2.(t - t2)
<=> m1 = m2.c2.(t - t2) : c1.(t1 - t)
= [0,47.4200.(25-20)] : [880.(100-25)]
= 9870 : 66000 = 0,15(kg)
Vậy khối lượng của quả cầu nhôm khi bỏ qua sự thu nhiệt của cốc và môi trường xung quanh là 0,15kg
Thả một quả cầu nhôm m = 0,15kg được đun nóng tới 100 0 C vào một cốc nước ở 20 0 C . Sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25 0 C . Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau, C A l = 880 J / k g . K , C H 2 O = 4200 J / k g . K
A. 0.47 kg
B. 0.4 kg
C. 0.5 kg
D. 0.44 kg
Nhiệt lượng tỏa ra
Q A l = m A l . C A l ( t − 1 ) = 9900 J Q t o a = Q t h u Q H 2 O = Q t o a = 9900 J → 9900 = m H 2 O . C H 2 O ( t − t 2 ) → 9900 = m H 2 O .4200 ( 25 − 20 ) → m H 2 O = 0 , 47 k g
Đáp án: A
Thả 1 quả cầu nhôm có khối lượng 0.15kg được đun nóng tới 100oC vào 1 cốc nước ở 20oC. Sau 1 thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25oC. Tính khối lượng của nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau. Cho nhiệt dug riêng của nhôm là 880J/ kg.K, của nước là 4,200J/ kg.K
Tóm tắt:
m1 = 0,15 kg
c1 = 880 J/ kg.K
t1 = 100oC
t = 25oC
c2 = 4 200 J/ kg.K
t2 = 20oC
t = 25oC
m2 = ? kg
GIẢI:
Nhiệt lượng của quả cầu nhôm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100oC xuống 25oC là:
\(Q_1=m_1\cdot c_1\cdot\left(t_1-t\right)=0,15\cdot880\cdot\left(100-25\right)=9900\left(J\right)\)
Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ 20oC lên 25oC là:
\(Q_2=m_2\cdot c_2\cdot\left(t-t_1\right)=m_2\cdot4200\cdot\left(25-20\right)=m_2\cdot21000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng cầu tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào:
\(Q_1=Q_2=9900\left(J\right)\)
\(\Rightarrow9900=m_2\cdot21000\)
\(m_2=\dfrac{9900}{21000}\simeq0,47kg\)
Gọi m1, c1, t1 lần lượt là khối lượng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ ban đầu của quả cầu
m2, c2, t2 lần lượt là khối lượng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ ban đầu của nước
Nhiệt lượng của quả cầu tỏa ra để hạ xuống 25oC là:
Qtỏa= m1.c1.(t1-25)= 0,15.880.(100-25)= 9900 J
Nhiệt lượng của nước thu vào để tăng lên 25oC là:
Qthu= m2.c2.(25-t2)= m2.4200.(25-20)= 21000m2 J
Theo PT cân bằng nhiệt, ta có: Qtỏa = Qthu
⇔ 9900= 21000m2
⇒ m2= \(\dfrac{9900}{21000}\)≃ 0,47 kg
Một quả cầu nhôm ở nhiệt độ 100 thả vào cốc nước, nước có khối lượng 0.47 kg ở 20 độ C. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 25 độ C.Tính khối lượng của quả cầu.Bỏ qua sự thu nhiệt cốc và môi trường xung quanh.
Tóm tắt :
\(m_1=0,47kg\)
\(c_1=4200\left(J/kg.K\right)\)
\(\Delta t_1=25-20=5^0C\)
\(c_2=880\left(J/kg.K\right)\)
\(\Delta t_2=100-25=75^0C\)
\(m_2=?\)
Bài giải.....................................
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có :
\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)
\(\Leftrightarrow880x.75=4200.0,47.5\)
\(\Leftrightarrow x=\dfrac{4200.0,47.5}{880.75}\approx0,15kg\)
Vậy khối lượng của quả cầu là \(0,15kg\)
nhiệt lượng mà nước thu vào là :
Qthu vào= m1.c1.(t-t1)=0,47.4200.(25-20)=1974.5=9870J
nhiệt lượng mà quả cầu nhôm tỏa ra :
Qtỏa ra=m2.c2.(t2-t)=m2.880.(100-25)=m2.880.75=66000m2
theo nguyên lý truyền nhiệt ta có: Qthu vào = Qtỏa ra
9870= 66000m2 suy ra : m2=0.15kg
Thả quả cầu nhôm được nung nóng ở 1200C vào 1,2 kg nước ở 200C thì nhiệt độ cân bằng là 300C. Tìm khối lượng quả cầu thả vào. Coi như không có sự tỏa nhiệt ra môi trường ngoài
\(c_{Al}=880\)J.kg/K
Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra:
\(Q_1=m_{Al}\cdot c_{Al}\cdot\left(t_1-t\right)=m_{Al}\cdot880\cdot\left(120-30\right)=79200m_{Al}\left(J\right)\)
Nhiệt lượng nước thu vào:
\(Q_2=m_{nc}\cdot c_{nc}\cdot\left(t-t_2\right)=1,2\cdot4200\cdot\left(30-20\right)=50400J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_1=Q_2\)
\(\Rightarrow79200m_{Al}=50400\Rightarrow m_{Al}=0,63kg=630g\)
Một quả cầu bằng nhôm có khối lượng 600g ở 150°C được thả vào một cốc chứa nước ở 25°C .Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ lượng nước trong bằng 40°C nếu chỉ coi quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau hãy tính : a) Nhiệt lượng quả cầu nhôm toả ra b) Khối lượng trong cốc .Cho nhiệt dung riêng nhôm bằng 880J/kg.k của nước bằng 4200J/kg.k
a) Nhiệt lượng quả cầu nhôm toả ra là:
\(Q_1=m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=0,6.880.\left(150-40\right)=58080J\)
b) Khối lượng trong cốc là:
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_1=Q_2\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\\ \Leftrightarrow0,6.880.\left(150-40\right)=m_2.4200.\left(40-25\right)\\ \Leftrightarrow58080=63000m_2\\ \Leftrightarrow m_2=\dfrac{58080}{63000}\\ \Leftrightarrow m_2\approx1kg\)