a.

\(Q_{toa}=mc\Delta t=0,2\cdot880\cdot73=12848\left(J\right)\)

b.

Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{toa}\)\(=12848\left(J\right)\)

\(\Leftrightarrow mc\Delta t=m\cdot4200\cdot7=12848\)

\(\Leftrightarrow m=0,44\left(kg\right)\)

Tóm tắt

\(m_1=0,2kg\\ t_1=100^0C\\ t_2=20^0C\\ t=27^0C\\ c_1=880J/kg.K\\ c_2=4200J/kg.K\\ \Rightarrow\Delta t_1=t_1-t=100-27=73^0C\\ \Rightarrow\Delta t_2=t-t_2=27-20=7^0C\)

____________

\(a.Q_1=?J\\ b.m_2=?kg\)

Giải

a. Nhiệt lượng do quả cầu toả ra là:

\(Q_1=m_1.c_1.\Delta t_1=0,2.880.73=12848J\)

b. Khối lượng nước trong cốc là:

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

\(Q_1=Q_2\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\Delta t_1=m_2.c_2.\Delta t_2\\ \Leftrightarrow0,2.880.73=m_2.4200.7\\ \Leftrightarrow12848=29400m_2\\ \Leftrightarrow m_2\approx0,44kg\)

Gọi t₁=25⁰C - nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế

t₂=90⁰C - nhiệt độ của vật kim loại

t  - nhiệt độ khi cân bằng của hệ

Ta có:

Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế và nước thu được:

Q 1 = m 1 c 1 t − t 1

Q 2 = m 2 c 2 t − t 1

=> tổng nhiệt lượng thu vào:

Q 12 = Q 1 + Q 2 = m 1 c 1 + m 2 c 2 t − t 1

Nhiệt lượng mà vật kim loại tỏa ra:

Q 3 = m 3 c 3 . t 2 − t

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Q 3 = Q 12 ⇔ m 3 c 3 t 2 − t = m 1 c 1 + m 2 c 2 t − t 1 ⇒ c 3 = m 1 c 1 + m 2 c 2 t − t 1 m 3 t 2 − t ⇒ c 3 = 0 , 1.380 + 0 , 375.4200 30 − 25 0 , 4. 90 − 30 ⇒ c 3 = 336 J / k g . K

Đáp án: A

Bài 1.

a)Gọi nhiệt độ bắt đầu khi cân bằng là \(t^oC\).

Nhiệt lượng của nhiệt lượng kế và nước thu vào là:

\(Q_{thu}=\left(m_1c_1+m_2c_2\right)\left(t-t_1\right)\)

\(\Rightarrow Q_{thu}=\left(0,738\cdot4200+0,1\cdot380\right)\cdot\left(t-15\right)=3137,5\left(t-15\right)J\)

Nhiệt lượng miếng đồng thả vào:

\(Q_{tỏa}=m_3c_2\cdot\left(t_2-t\right)=0,2\cdot380\cdot\left(100-t\right)J\)

Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)

\(\Rightarrow3137,5\cdot\left(t-15\right)=0,2\cdot380\cdot\left(100-t\right)\)

\(\Rightarrow t=17^oC\)

b)Nhiệt dung riêng của nhôm là \(880J\)/kg.K

Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra:

\(Q_{tỏa}=m_1c_1\left(t_1-t\right)=0,15\cdot880\cdot\left(100-25\right)=9900J\)

Nhiệt lượng nước thu vào:

\(Q_{thu}=m_2c_2\left(t-t_2\right)=m_2\cdot4200\cdot\left(25-20\right)J\)

Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)

\(\Rightarrow m_2\cdot4200\cdot\left(25-20\right)=9900\)

\(\Rightarrow m_2=0,5kg\)

a/Quả cầu nhôm tỏa nhiệt, nước thu nhiệt

b/Nhiệt độ khi hệ căng bằng là 26\(^0\)C 

c/Nhiệt lượng tỏa ra là : Q\(_{tỏa}\)=m\(_{nhôm}\).c\(_{nhôm}\).Δt\(_{nhôm,}\)=0.2.880.(100-26)=13024J

d/Nhiệt lượng của nước thu vào là: Q\(_{thu}\)=m\(_{nước}\).c\(_{nước}\).Δt\(_{nước}\)=m\(_{nước}\).4200.(26-20)=25200.m\(_{nước}\)J

THeo phương trình căng bằng nhiệt : Q\(_{tỏa}\)=Q\(_{thu}\)

\(\Rightarrow\)13024=25200.m\(_{nước}\)

\(\Rightarrow\)\(\dfrac{13024}{25200}\)=m\(_{nước}\)

\(\Rightarrow\)m\(_{nước}\)\(\approx\)0.52(kg)

Theo định luật bảo toàn động lượng:

mv = (m + m)v’ ⇒ v’ = v/2

Độ hao hụt cơ năng:

∆ W = m v 2 2 - 2 m v ' 2 = m v 2 2 - 2 m v 2 2 2 = = m v 2 4

Nếu lượng cơ năng này hoàn toán dùng làm hệ thống nóng lên thì:

c m . ∆ t = m v 2 4 ⇒ ∆ t = v 2 4 c = 195 2 4 . 130 ≈ 73 0 C

Đáp án: B

Chọn B.

Theo định luật bảo toàn động lượng:

mv = (m + m’)v ⟹ v’ = v/2.

Độ hao hụt cơ năng:

Nếu lượng cơ năng này hoàn toàn dùng làm hệ nóng lên thì:

Chọn B.

Theo định luật bảo toàn động lượng: mv = (m + m’)v ⟹ v’ = v/2.

Độ hao hụt cơ năng:

Nếu lượng cơ năng này hoàn toàn dùng làm hệ nóng lên thì:

a/ Nhiệt lượng để nước đá tăng từ -10 độ ->0 độ là:

\(Q=m_{da}.c_{da}.\left(0+10\right)=0,1.1800.10=1800\left(J\right)\)

 Nhiet luong de nuoc da tan chay:

\(Q'=m.\lambda=0,1.34.10^4=34.10^3\left(J\right)\)

Nhiet luong tong cong:

\(\sum Q=Q+Q'=1800+34000=35800\left(J\right)\)

b/ Nhiet luong dong toa ra la:

\(Q_{toa}=m_{dong}.c_{dong}.\left(100-0\right)=0,15.380.100=5700\left(J\right)\)

Mot phan nhiet luong cua dong lam da tang tu -10 do->0 do, mot phan nhiet luong con lai lam tan chay nuoc da

Nhiet luong con lai do la:

\(\Delta Q=Q_{toa}-Q=5700-1800=3900\left(J\right)\)

\(m'.\lambda=\Delta Q\Rightarrow m'=\dfrac{3900}{34.10^4}=0,0115\left(kg\right)\)

c/ Tất cả là bao gồm cả thỏi đồng và nước đang ở nhiệt độ 0 độ C à bạn? Lúc này khối đá đã tan 1 phần?

a) Đổi 490g= 0,49kg

60cm3= \(6.10^{-5}\) m3

Gọi m là khối lượng của Cu

==> Khối lượng của sắt = 0,49- m

Mà Vs+ Vđ= \(6.10^{-5}\)

==> 0,49-m/ 7800+ m/ 8900= 6. 10^-5

Từ đó suy ra m= 0, 178 kg

Vậy khối lượng của đồng là 0, 178g

Khối lượng của sắt là 0, 312g

b)

Đổi 200g=0,2kg

TA có pt cần bằng nhiệt

( 80-t)(m1c1+m2c2)= (t-20)(MnCn)

Thay các số ở trên ta có

211,16( 80-t)= ( t-20) 840

==> t= 32,05độ