Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
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 :
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.
Khối lượng M của phần nước đá tan thành nước sau khi thả thỏi sắt nóng có nhiệt độ t ° C vào cốc nước đá ở 0 ° C được xác định bởi điều kiện cân bằng nhiệt:
M λ = cmt ⇒ M = cmt/ λ
trong đó λ là nhiệt nóng chảy riêng của nước đá, c là nhiệt dung riêng của thỏi sắt có khối lượng m.
Thay số, ta tìm được :
Gọi V là thể tích ở nhiệt độ t và V 0 là thể tích ở 0 ° C của thỏi sắt. Theo công thức nở khối vì nhiệt, ta có :
V = V 0 (1 + β t)
với β là hệ số nở khối của sắt. Vì khối lượng m của thỏi sắt không phụ thuộc nhiệt độ nên khối lượng riêng D của thỏi sắt ở nhiệt độ t liên hệ với khối lượng riêng D0 của nó ở 0oC theo công thức :
D/ D 0 = V 0 /V ⇒ D = m/V = D 0 /(1 + β t)
Từ đó suy ra nhiệt độ t của thỏi sắt trước khi thả nó vào cốc nước đá :
t = ( D 0 V - m)/m β
Thay số ta tìm được:
Nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho một cục nước đá có khối lượng 200 g nước đá ở -20 ° C tan thành nước và được đun sôi để biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100 ° C
Q = c đ m( t 1 - t 0 ) + λ m + c n m( t 2 - t 1 ) + Lm
hay Q = m [ c đ ( t 1 - t 0 ) + λ + c n ( t 2 - t 1 ) + L]
Thay số, ta tìm được :
Q = 0,2. [2,09. 10 3 (0 - (-20)) + 3,4. 10 5 + 4,18. 10 3 (100 - 0) + 2,3. 10 6 ]
hay Q = 205 960 J ≈ 206 kJ
Bạn xem lời giải của mình nhé
Giải:
+ Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước đá ở 0oC để chuyển nó thành nước ở 0oC:
Q0 = λm
+ Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước ở 0oC để chuyển nó thành nước ở 0oC:
Q1 = cm (t1 – to)
+ Nhiệt lượng tổng cộng cung cấp cho 4kg nước đá ở 0oC để chuyển nó thành nước ở 20oC là
Q = Q0 + Q1
Q = λm + cm (t1 – to)
= 3,4.105.4 + 4180.4.(20 – 0)
= 1694400 J = 1694kJ
Chúc bạn học tốt!
Lượng nhiệt cần cung cấp để biến đổi m = 6,0 kg nước đá ở nhiệt độ t 1 = -20 ° C biến thành hơi nước ở t 2 = 100 ° C có giá trị bằng :
Q = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4
trong đó lượng nhiệt Q 1 = c 1 m( t 0 - t 1 ) cung cấp cho m (kg) nước đá có nhiệt dung riêng c đ để nhiệt độ của nó tăng từ t 1 = -20 ° C đến t 0 = 0 ° C ; lượng nhiệt Q 0 = λ m cung cấp cho m (kg) nước đá có nhiệt nóng chảy riêng λ ở t 0 = 0 ° C tan thành nước ở cùng nhiệt độ ; lượng nhiệt Q 2 = c 0 m( t 2 - t 0 )
cung cấp cho m (kg) nước có nhiệt dung riêng c n để nhiệt độ của nó tăng từ t 0 = 0 ° C đến t 2 = 100 ° C ; lượng nhiệt Q 3 = Lm cung cấp cho m (kg) nước có nhiệt hoá hơi riêng L ở t 2 = 100 ° C biến thành hơi nước ở cùng nhiệt độ. Như vậy, ta có thể viết:
Q = c đ m( t 0 - t 1 ) + λ m + c n m( t 2 - t 0 ) + Lm
hay Q = m[ c đ ( t 0 - t 1 ) + λ + c n ( t 2 - t 0 ) + L]
Thay số, ta tìm được :
Q = 6,0. [2090.(0 + 20) + 3,4. 10 5 + 4180.(100 - 0) + 2,3. 10 6 ]
Q ≈ 186. 10 6 J.
Nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho một cục nước đá có khối lượng 0,2kg ở -20oC tan thành nước và sau đó tiếp tục đun sôi để biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100oC: Q = c d . m . t 0 - t 1 + λ . m + c n . m . t 2 - t 1 + L . m = 619 , 96 k J
Đáp án: B
