Tóm tắt:

m₁ = 2kg

t₁ = 600⁰C

m₂ = m_n + m_đ = 2kg

t₂ = 0⁰C

c₁ = 460J/kg.K

c₂ = 4200J/kg.K

λ = 3,4.10⁵J/kg

a) t = 50⁰C

m_đ = ?

b) t' = 48⁰C

m_h = ?

L = 2,3.10⁶J/kg

Giải:

Áp dụng ptcbn:

Q_tỏa = Q_thu' + Q_thu''

<=> m₁c₁(t₁ -t) = m_đ.λ + m₂c₂(t - t₂)

\(\Leftrightarrow m_đ=\dfrac{m_1c_1\left(t_1-t\right)-m_2c_2\left(t-t_2\right)}{\lambda}=\dfrac{2.460.\left(600-50\right)-2.4200.50}{3,4.10^5}\)

= 0,25kg

b) Áp dụng ptcbn:

Q_tỏa' = Q_thu''' + Q_thu''''

<=> m₂c₂(t - t') = m_hc₂(t'' - t) + m_h.L

\(\Leftrightarrow m_h=\dfrac{m_2c_2\left(t-t'\right)}{c_2\left(t''-t'\right)+L}=\dfrac{2.4200.\left(50-48\right)}{4200.\left(100-48\right)+2,3.10^6}=6,67.10^{-3}kg\)

câu này mình nghĩ là bạn làm chưa đúng lắm vì ở phần a thì mđ + m2 = 2 kg chứ không phải là m2 = 2kg nên đoạn ptcbn thì m2.c2(t-t2) nên để là (m-mđ).c2.(t-t2) với m là khối lượng hỗn hợp và kết quả mình tính ra mđ = 0.66kg nhé(copy)

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

 

Đáp án: C

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 1,6kg nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ - 10 0 C lên 0 0 C :

- Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn hoàn ở  0 0 C

- Nhiệt lượng do 2kg nước toả ra để hạ nhiệt độ từ  50 0 C  đến  0 0 C

- Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế bằng nhôm toả ra để hạ nhiệt độ từ  80 0 C  xuống tới  0 0 C

- Ta có:

- Vì Q t h u  > Q toả chứng tỏ nước đá chưa tan hết

- Nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp nước và nước đá cũng chính là nhiệt độ cuối cùng của nhiệt lượng kế và bằng  0 0 C

Tóm tắt

m₁ = 2kg ; t₁ = 600^oC

c₁ = 460J/kg.K

m₂ = m_n + m_đ = 2kg

c₂ = 4200J/kg.K ; t₂ = 0^oC

\(\lambda\) = 3,4.10⁵J/kg ; L = 2,3.10⁶J/kg

a) t = 50^oC ; m_đ = ?

b) t' = 48^oC ; m_h = ?

Giải

a) Nhiệt lượng quả cầu thép tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ t₁ = 600^oC xuống t = 50^oC là:

\(Q_{tỏa1}=m_1.c_1\left(t_1-t\right)\)

Nhiệt lượng m_đ(kg) nước đá cần thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở t₂ = 0^oC là:

\(Q_{thu1}=m_đ.\lambda\)

Nhiệt lượng m₂(kg) nước đã nóng chảy thu vào khi tăng nhiệt độ từ t₂ = 0^oC lên t = 50^oC là:

\(Q_{thu2}=m_2.c_2\left(t-t_2\right)\)

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

\(Q_{tỏa1}=Q_{thu1}+Q_{thu2}\\ \Rightarrow m_1.c_1\left(t_1-t\right)=m_đ.\lambda+m_2.c_2\left(t-t_2\right)\\ \Rightarrow m_đ=\dfrac{m_1.c_1\left(t_1-t\right)-m_2.c_2\left(t-t_2\right)}{\lambda}\\ \Rightarrow m_đ=\dfrac{2.460\left(600-50\right)-2.4200.50}{3,4.10^5}\approx0,2529\left(kg\right)=252,9\left(g\right)\)

Khối lượng nước đá trong hỗn hợp là 252,9g

b) Nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp chỉ là 48^oC thay vì bằng 50^oC như trường hợp trước do đó nhiệt lượng quả cầu tỏa ra để làm nước tăng nhiệt độ thêm 2^oC đã được m_h(kg) nước thu vào để hóa hơi hoàn toàn ở 100^oC.

Nhiệt lượng m₂(kg) nước tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ từ t = 50^oC xuống t' = 48^oC là:

\(Q_{tỏa2}=m_2.c_2\left(t-t'\right)\)

Nhiệt lượng m_h(kg) nước thu vào để tăng nhiệt độ lên t'' = 100^oC là:

\(Q_{thu3}=m_h.c_2\left(t''-t'\right)\)

Nhiệt lượng m_h(kg) nước cần thu vào để hóa hơi hoàn toàn ở t'' = 100^oC là:

\(Q_{thu4}=m_h.L\)

Theo phượng trình cân bằng nhiệt:

\(Q_{tỏa2}=Q_{thu3}+Q_{thu4}\\ \Rightarrow m_2.c_2\left(t-t'\right)=m_h.c_2\left(t''-t'\right)+m_h.L\\ \Leftrightarrow m_2.c_2\left(t-t'\right)=m_h\left[c_2\left(t''-t'\right)+L\right]\\ \Leftrightarrow m_h=\dfrac{m_2.c_2\left(t-t'\right)}{c_2\left(t''-t'\right)+L}\\ =\dfrac{2.4200\left(50-48\right)}{4200\left(100-48\right)+2,3.10^6}\approx6,671.10^{-3}\left(kg\right)=6,671\left(g\right)\)

Khối lượng nước đã bị hóa hơi là 6,671g

Tham khảo nha bạn

Gọi khối lượng nhôm là: m(kg)

⇒ khối lượng đồng là: \(0,5-m\)

Ta có:

\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)

\(\left[m.880+\left(0,5-m\right).380\right]\left(150-19\right)=\left[0,1.880+1.4200\right]\left(19-10\right)\)

\(\left(190+500m\right)131=38592\)

\(m\approx0,21\left(kg\right)\)

\(\Rightarrow\) khối lượng đồng là: \(0,5-0,21=0,29\left(kg\right)\)