Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng 80g chứa 35g nước ở 35 độ C bỏ vào nhiệt lượng kế 108g nước đá ở 0 độ c khi nước đá tan hết thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế là 5 độ c. Tính nhiệt nóng chảy của nước đá biết Cn = 4200J /kg.k nhôm 880J/kg.k
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 bỏ một cục nước đá khối lượng 100g vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 125g, thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế và nước đá là -20 độ C. Hỏi cần phải thêm vào nhiệt lượng kế bao nhiu nước ở 20 độ C để làm tan một nửa lượng nước đá. Biết nhiệt dung riêng của nc đá là 2100J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg K, nhiệt dung riêng của đồng là 380J/kg.K, lanđa= 3.4.10^5 J/kg.K
gọi m là số lượng kg nước cần thêm
nhiệt lượng để hệ tăng đến 0 độ
\(Q_1=0,1.2100.20+0,125.380.20=5150\left(J\right)\)
nhiệt lượng làm nửa đá tan
\(Q_2=3,4.10^5.\dfrac{0,1}{2}=17000\left(J\right)\)
cân bằng nhiệt ta có \(Q_1+Q_2=m.4200.20\Rightarrow m\approx0,264\left(kg\right)\)
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.
Rót nước ở nhiệt độ t1 = 200C vào một nhiệt lượng kế(Bình cách nhiệt). Thả trong nước một cục nước đá có khối lượng m2 = 0,5kg và nhiệt độ t2 = - 150C. Hãy tìm nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập. Biết khối lượng nước đổ vào m1 = m2. Cho nhiệt dung riêng của nước C1 = 4200J/Kgđộ; Của nước đá C2 = 2100J/Kgđộ; Nhiệt nóng chảy của nước đá λ = 3,4.105J/kg. Bỏ qua khối lượng của nhiệt lượng Rót nước ở nhiệt độ t1 = 200C vào một nhiệt lượng kế(Bình cách nhiệt). Thả trong nước một cục nước đá có khối lượng m2 = 0,5kg và nhiệt độ t2 = - 150C. Hãy tìm nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập. Biết khối lượng nước đổ vào m1 = m2. Cho nhiệt dung riêng của nước C1 = 4200J/Kgđộ; Của nước đá C2 = 2100J/Kgđộ; Nhiệt nóng chảy của nước đá λ = 3,4.105J/kg. Bỏ qua khối lượng của nhiệt lượng kế
Khi được làm lạnh tới 00C, nước toả ra một nhiệt lượng bằng: Q1 = m1.C1(t – 0) = 0,5.4200.20 = 42 000JĐể làm “nóng” nước đá tới 00C cần tốn một nhiệt lượng:Q2 = m2.C2(0 – t2) = 0,5.2100.15 = 15 750JBây giờ muốn làm cho toàn bộ nước đá ở 00C tan thành nước cũng ở 00C cần một nhiệt lượng là: Q3 = λ.m2 = 3,4.105.0,5 = 170 000JNhận xét:+ Q1 > Q2 : Nước đá có thể nóng tới 00C bằng cách nhận nhiệt lượng do nước toả ra+ Q1 – Q2 < Q3 : Nước đá không thể tan hoàn toàn mà chỉ tan một phần.Vậy sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập nước đá không tan hoàn toàn và nhiệt độ của hỗn hợp là 00C
Thả 1,6 kg nước đá ở -10 độ c vào 1 nhiệt lượng kế đựng 1,6kg nước ở 80 độ c : bình nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 200g và có nhiệt dung riêng c= 380 j/kgk
a) Nước đá có tan hết hay không
b)Tính nhiệt độ cuối cùng của nhiệt lượng kế. Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá là cd =2100 j/kgk và nhiệt nóng chảy của nước đá là λ=336.103 j/kgk
a)ta có:
nhiệt lượng nước đá cần để tan hết là:
\(Q_1=m_1C_1\left(t-t_1\right)+m_1\lambda\)
\(\Leftrightarrow Q_1=33600+537600=571200J\)
nhiệt lượng nước tỏa ra là:
\(Q_2=m_2C_2\left(t_2-t\right)=537600J\)
nhiệt lượng bình tỏa ra là:
\(Q_3=m_3C_3\left(t_3-t\right)=6080J\)
do Q1>(Q2+Q3) nên nước đá chưa tan hết
b)do nước đá chưa tan hết nên nhiệt độ cuối cùng của bình nhiệt lượng kế là 0 độ C
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 :
Người ta cho vào nhiệt lượng kế một hỗn hợp 2 kg nước ở 25 độ C và m2 kg nước đá ở nhiệt độ -20 độ C. Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường và nhiệt của nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt độ cân bằng của ,khối lượng nước và nước đá có trong hỗn hợp trong các trường hợp sau
a) m2= 1 kg
b) m2= 0.2 kg
c) m2= 6 kg
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 .
Bỏ 20g tuyết(đá) có lẫn nước ở 0o vào nhiệt lượng kế chứa 250g nước ở 15o. Nhiệt độ nhiệt lượng kế giảm 5o. Nước lẫn trong tuyết là bao nhiêu? Biết nhiệt độ nch của nước đá là 3,3.10mũ5 j/kg, c nước là 4200j/kgk. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế
Hỗn hợp vừa có tuyết vừa có nước => ở 0 độ C
~O)~O) Q1 = Q2
0.25*4200*5 = (0.02 - m)*3,3*10^5 + 0.02*10*4200
=> 5250 = 840 + 6600 - 330000*m
=> m = 6.636 (g)