Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,2kg được đun nóng tới 100°C vào một cốc nước ở 20°C. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 26°C. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/Kg.K, của nước là 4200J/Kg.K. a. Xác định vật nào mất nhiệt lượng(tỏa nhiệt), vật nào nhận nhiệt lượng( thu nhiệt)? b.Nhiệt độ khi hệ cân bằng là bao nhiêu? c. Tính nhiệt lượng tỏa ra? Tính khối lượng nước (coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau)?
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)
Một viên đạn bằng chì khối lượng m, bay với vận tốc v = 195m/s, va chạm mềm vào một quả cầu bằng chì cùng khối lượng m đang đứng yên. Nhiệt dung riêng của chì là c = 130J/kg.K. Nhiệt độ ban đầu của viên đạn và quả cầu bằng nhau. Coi nhiệt lượng truyền ra môi trường là không đáng kể. Độ tăng nhiệt độ của viên đạn và quả cầu là:
A. 146 0 C
B. 73 0 C
C. 37 0 C
D. 14 , 6 0 C
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
Một viên đạn bằng chì khối lượng m, bay với vận tốc v = 195 m/s, va chạm mềm vào một quả cầu bằng chì cùng khối lượng m đang đứng yên. Nhiệt dung riêng của chì là c = 130 J/kg.K. Nhiệt độ ban đầu của viên đạn và quả cầu bằng nhay. Coi nhiệt lượng truyền ra môi trường là không đáng kể. Độ tăng nhiệt độ của viên đạn và quả cầu là
A. 146 o C
B. 73 o C
C. 37 o C
D. 14 , 6 o C
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:
Một viên đạn bằng chì khối lượng m, bay với vận tốc v = 195 m / s , va chạm mềm vào một quả cầu bằng chì cùng khối lượng m đang đứng yên. Nhiệt dung riêng của chì là c = 130 J / k g . K . Nhiệt độ ban đầu của viên đạn và quả cầu bằng nhạy. Coi nhiệt lượng truyền ra môi trường là không đáng kể. Độ tăng nhiệt độ của viên đạn và quả cầu là
A. 146 ° C
B. 73 ° C
C. 37 ° C
D. 14 , 6 ° C
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:
Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 50g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lượng kế chứa 900g nước ở nhiệt độ 17 0 C . Khi đó nhiệt độ của nước tăng lên đến 23 0 C , biết nhiệt dung riêng của sắt là 478J/kg.K, của nước là 4180J/kg.K. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế. Nhiệt độ của lò
A. 796 0 C
B. 990 0 C
C. 967 0 C
D. 813 0 C
Gọi t 1 - nhiệt độ của lò nung (cũng chính là nhiệt độ ban đầu của miếng sắt khi rút từ lò nung ra), t 2 - nhiệt độ ban đầu của nước, t - nhiệt độ khi cân bằng
Ta có:
Nhiệt lượng do sắt tỏa ra:
Q 1 = m 1 c 1 t 1 − t
Nhiệt lượng do nước thu vào:
Q 2 = m 2 c 2 t − t 2
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Q 1 = Q 2 ↔ m 1 c 1 t 1 − t = m 2 c 2 t − t 2 ↔ 0 , 05.478 t 1 − 23 = 0 , 9.4180 23 − 17 → t 1 ≈ 967 0 C
Đáp án: C
Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 100g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lượng kế chứa 500g nước ở nhiệt độ 20 0 C . Khi đó nhiệt độ của nước tăng thêm 10 0 C , biết nhiệt dung riêng của sắt là 478J/kg.K, của nước là 4180J/kg.K. Nhiệt độ của lò xấp xỉ bằng:
A. 467 , 2 0 C
B. 407 , 2 0 C
C. 967 0 C
D. 813 0 C
Gọi t1 - là nhiệt độ của lò nung (hay của miếng sắt đặt trong lò)
t2=200C là nhiệt độ ban đầu của nước
t - là nhiệt độ cân bằng
Ta có, khi cân bằng nhiệt độ của nước tăng thêm 100C
Ta suy ra: t=20+10=300C
Ta có:
Nhiệt lượng do sắt tỏa ra:
Q 1 = m 1 c 1 t 1 − t
Nhiệt lượng do nước thu vào:
Q 2 = m 2 c 2 t − t 2
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Q 1 = Q 2 ⇔ m 1 c 1 t 1 − t = m 2 c 2 t − t 2 ⇔ 0 , 1.478. t 1 − 30 = 0 , 5.4180 30 − 20 ⇒ t 1 ≈ 467 , 2 0 C
Đáp án: A
Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 50 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lượng kế chứa 900 g nước ở nhiệt độ 17 o C . Khi đó nhiệt độ của nước tăng lên đến 23 o C , biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/(kg.k), của nước là 4180 J/(kg.k). Nhiệt độ của lò xấp xỉ bằng
A. 796 o C
B. 990 o C
C. 967 o C
D. 813 o C
Chọn C
Nhiệt lượng do sắt tỏa ra: Q 1 = m 1 c 1 t 1 - t
Nhiệt lượng do nước thu vào: Q 2 = m 2 c 2 t - t 2
Vì Q 1 = Q 2 ⇒ m 1 c 1 t 1 - t = m 2 c 2 t - t 2
⇔ 0,05.478( t 1 – 23) = 0,9.4180(23 – 17)
t 1 ≈ 967℃
Bài 1. a) Đổ 738g nước ở nhiệt độ 15 0C vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g,rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100 0C.Tính nhiệt độ khi bắt đầu cân bằng nhiệt .Biết nhiệt dung riêng của nước và của đồng lần lượt là 4 200 J/kg.K, 380 J/kg.K.
b) Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,15kg được đun nóng tới 100oC vào một cốc nước ở 20oC. Sau một thời gian, nhiệt độ cảu quả cầu và của nước đều bằng 25oC. Tính khối lượng nước, coi chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau.
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: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Rightarrow m_2\cdot4200\cdot\left(25-20\right)=9900\)
\(\Rightarrow m_2=0,5kg\)
Một quả cầu bằng sắt bên trong có một lỗ rỗng, biết khối lượng riêng cũa của sắt là D. Trình bày cách xác định thể tích cũa hần lỗ rỗng đó với các dụng cụ sau: cân, nước, bình chia độ có độ chính xác cao( quả cầu có thể bỏ lọt vào trong bình chia độ)
Lực đẩy Ác si mét :)))))))))
Ta tính trọng lượng P của quả cầu đó
\(\Rightarrow P=10D.V_{đặc}\)\(\Rightarrow V_{đặc}=\frac{P}{10D}\Rightarrow V_{rỗng}=V-V_{đặc}\)
\(\Rightarrow V-\frac{P}{10D}\)