Người ta thả một cục nước đá ở 0 độ c vào một cốc đựng dung dịch ở t1=100 độ c khi nước đá vừa tan hết thì nhiệt độ của hệ là t2= 60 độ c . Hỏi nồng độ cà phê đã giảm bao nhiêu phàn trăm ? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của dung dich cà phê vs môi trường . Coi nhiệt dung riêng của nước và cà phê là như nhau và bằng c=4200J/kgK , nhiệt nóng chảy của nước đá là =340kj/kg . nồng độ cà phê là tỷ số giữa khối lượng cà phê nguyên chất và khối lượng dung dịch
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 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.
Đáp án: B
Phương trình cân bằng nhiệt:
cm2(t2 – t) = lm1 + cm1t
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 :
a, đổi \(100g=0,1kg\),\(300g=0,3kg\)
\(=>Qthu\)(tan chảy đá)\(=0,1.3,4.10^5=34000\left(J\right)\)
\(=>Qtoa\left(nuoc\right)=0,3.4200.20=25200\left(J\right)\)
\(=>Qtoa\left(nuoc\right)< Qthu\)(tan chảy đá) do đó nhiệt lượng tỏa ra chưa đủ làm tan hết đá nên nước đá không tan hết
c, gọi khối lượng nước bổ sung thêm là m1(kg)
=>khối lượng nước thực tế là 0,3+m1(kg)
\(=>34000=\left(0,3+m\right)4200.20=>m\approx0,105kg\)
vậy........
đoạn Qthu hơi nhầm lẫn xíu rối quá(bên dưới)
\(Qthu=170000M+\dfrac{1}{2}.2100.M.20+mC.20+2m.4200.20\)
\(=191000M+20mC+168000m\)
\(=>252000m+126000M=191000M+20mC+168000m\)
\(=>65000M=20m\left(4200-C\right)\left(2\right)\)
(2) chia(1)
\(=>\dfrac{260}{701}=\dfrac{2\left(4200-C\right)}{8401}=>C=...\)
đá chỉ tan một nửa nên nhiệt độ cuối cùng tcb=0oC
\(=>Qthu1=\dfrac{1}{2}M.34.10^4=170000M\left(J\right)\)
\(=>Qthu2=\dfrac{1}{2}M.2100.5=5250M\left(J\right)\)
\(=>Qtoa1=m.C.10=10m\left(J\right)\)
\(=>Qtoa2=2m.4200.10=84000m\left(J\right)\)
\(=>175250M=84010m\left(1\right)\)
khi rót một lượng nước ở t3=50oC
\(=>Qtoa=\left(2m+M\right).4200.\left(50-20\right)=\left(2m+M\right)126000\left(J\right)\)
\(=252000m+126000M\left(J\right)\)
\(=>Qthu=170000M+m.C.20+2m.4200.20\)
\(=170000M+20mC+168000m\left(J\right)\)
\(=>252000m+126000M=170000M+20mC+168000m\)
\(< =>\)\(44000M=20m\left(4100-C\right)\left(2\right)\)
(2) chia(1)
\(=>\dfrac{176}{701}=\dfrac{2\left(4100-C\right)}{8401}=>C=...\)
(bài này ko chắc , bạn bấm lại máy tính nhá , dài quá sợ sai)
Đáp án: B
- Nhiệt lượng do xô và nước toả ra để hạ nhiệt độ xuống 0°C là:
- Nhiệt lượng thu vào của 1 viên nước đá để tăng nhiệt độ lên 0°C và tan hết tại 0°C là:
- Số viên nước đá cần phải thả vào nước là:
705000 : 83760 = 8,4
- Vậy phải thả vào xô ít nhất 9 viên đá để nhiệt độ cuối cùng trong xô là 0 0 C
Đáp án: B
- Nhiệt lượng do cốc và nước toả ra để hạ nhiệt độ xuống 0 0 C là:
- Nhiệt lượng thu vào của khối nước đá để tăng nhiệt độ lên 0 0 C và tan hết tại 0 0 C là:
- Vì Q 1 > Q 2 nên khối nước đá đã tan hết và nhiệt độ hỗn hợp lớn hơn 0 0 C
gọi:
m1 là khối lượng nước đá
m2 là khối lượng của cà phê
ta có phương trình cân bằng nhiệt:
Qthu=Qtỏa
\(\Leftrightarrow m_1\lambda+m_1C\left(t-t_1\right)=m_2C\left(t_2-t\right)\)
\(\Leftrightarrow m_1.340000+m_1.4200.\left(60-0\right)=m_2.4200.\left(100-60\right)\)
\(\Leftrightarrow340000m_1+252000m_1=168000m_2\)
\(\Leftrightarrow592000m_1=168000m_2\)
\(\Leftrightarrow m_1=\dfrac{21}{74}m_2\)
nồng độ cà phê sau khi cân bằng là:
\(T_{\%}=\dfrac{m_2}{m_1+m_2}100\%=\dfrac{m_2}{\dfrac{21}{74}m_2+m_2}100\%\)
\(\Leftrightarrow T_{\%}=\dfrac{1}{\dfrac{21}{74}+1}100\%\approx77,89\%\)
nồng độ cà phê đã giảm: 100%-T%=100%-77,89%=22,11%
vậy nồng độ cà phê đã giảm 22,11%
cảm ơn bạn đã trả lời