Nhúng một thỏi sắt khối lượng 3kg ở 500 0 C vào 5kg nước ở 15 0 C. Biết nhiệt dung riêng của sắt và của nước lần lượt là: 460J/kg.K, 4200J/kg.K. Nhiệt độ khi cân bằng là:
A. 44 0 C
B. 44 , 9 0 C
C. 45 0 C
D. 45 , 9 0 C
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Qthu = Qtoả
2.4200.(x-40) = 0,3.460(80-x)
=> 8400x-336000 = 11040 - 138x
=> 8538x = 347040
=> x = 40,65
Vậy nước sẽ nóng thêm: 40,65 - 40 = 0,65 độ
\(m_1=0,3kg\\ t_1=80^oC\\ m_2=2kg\\ t_2=40^oC\\ c_2=4200J/kg.K\\ c_1=460J/kg.K\\ \Delta t_2=?\)
GIẢI
Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra là:
\(Q_1=m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=0,3.460.\left(80-t\right)\left(J\right)\)
Nhiệt lượng nước thu vào là:
\(Q_2=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)=2.4200.\left(t-40\right)\left(J\right)\)
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\\ \Rightarrow Q_1=Q_2\\ \Rightarrow0,3.460.\left(80-t\right)=2.4200.\left(t-40\right)\\ \Rightarrow11040-138t=8400t-336000\\ \Rightarrow8400t+138t=11040+336000\\ \Rightarrow8538t=347040\\ \Rightarrow t=\dfrac{347040}{8538}\approx40,65\left(^oC\right)\\ \Rightarrow\Delta t_2=40,65-40=0,65\left(^oC\right)\)
Vậy nước nóng thêm 0,65oC khi có cân bằng nhiệt.
Tóm tắt
\(m_1=1kg\)
\(t_1=40^0C\)
\(m_2=4,5kg\)
\(t_2=24^0C\)
\(c_1=460J/kg.K\)
\(c_2=4200J/kg.K\)
________________
\(t=?\)
Giải
Nhiệt lượng thỏi sắt toả ra là:
\(Q_1=m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=1.460.\left(40-t\right)=18400-460t\left(J\right)\)
Nhiệt lượng nước thu vào là:
\(Q_2=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)=4,5.4200.\left(t-24\right)=18900t-453600\left(J\right)\)
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
\(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow18400-460t=18900t-453600\)
\(\Leftrightarrow t=24,38^0C\)
Tóm tắt:
t1 = 345oC
c1 = 460J/KgK
m2 = 3kg
t2 = 25oC
c2 = 4200J/KgK
to = 33oC
m1 = ?
------------------------------------
Nhiệt lượng thu vào của nước là:
Qthu = \(m_1\cdot c_1\cdot\left(t^o-t_2\right)\)
= \(3\cdot4200\cdot\left(33-25\right)\)
= 100800 (J)
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Qthu = Qtỏa = 100800J
Qtỏa = \(m_1\cdot c_1\cdot\left(t_1-t^o\right)\)
100800J = \(m_1\cdot460\cdot\left(345-33\right)\)
=> m1 = \(\dfrac{100800}{460\cdot\left(345-33\right)}\) = 0,7 (kg)
gọi t là nhiệt độ ban đầu của thỏi sắt
đổi 500g = 0,5kg
2 lít = 0,002 (m3)
m = v . D = 0,002 . 1000 = 2 (kg)
nhiệt lượng thu vào để nhiệt lượng kế từ 25oC đến 40oC là :
Q1 = m1 . c1 . \(\Delta t_1\) = 0,5 . 880. ( 40 - 25 ) = 6600 (J)
nhiệt lượng thu vào để nước từ 25oC đến 40oC là:
Q2 = m2 . c2 . \(\Delta t_2\) = 2.4200.(40-25) = 126000 (J)
nhiệt lượng tỏa ra của thỏi sắt từ toC đến 40oC là :
Q3 = m3 . c3 . \(\Delta t_3\) = 2.460.(t-40) = 920t - 36800
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt. ta có :
Q1 + Q2 = Q3
=> 6600 + 126000 = 920t - 36800
=> 132600 = 920t - 36800
=>920t = 169400
=> t = 184,13oC
Ta có phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ \Leftrightarrow0,3.460+0,4.380\left(25-t_{cb}\right)=0,2.4200\left(t_{cb}-20\right)\\ \Leftrightarrow t_{cb}=20,9^o\approx21^o\)
Đáp án B