Một bình nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 4kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,2kg đã được nung nóng đến 5000C. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng của nhôm là 896J/kg.K, của nước là 4,18.103J/kg.K, của sắt là 0,46.103J/kgK.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Gọi t 1 = 20 0 C - nhiệt độ ban đầu của bình nhôm và nước trong bình nhôm
t 2 = 500 0 C - nhiệt độ của miếng sắt
t - nhiệt độ khi cân bằng của hệ
Ta có:
Nhiệt lượng do miếng sắt tỏa ra:
Q F e = m F e . C F e t 2 − − t = 0 , 2.0 , 46.10 3 . 500 − t = 46000 − 92 t
Nhiệt lượng do bình nhôm và nước thu vào:
Q A l = m A l . C A l t − − t 1 = 0 , 5.896. t − 20 = 448 t − 8960
Q H 2 O = m H 2 O . C H 2 O t − − t 1 = 4.4 , 18.10 3 . t − 20 = 16720 t − 334400
Tổng nhiệt lượng thu vào:
Q t h u = Q A l + Q H 2 O = 448 t − 8960 + 16720 − 334400 = 17168 t − 343360
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Q t o a = Q t h u ⇔ 46000 − 92 t = 17168 t − 343360 ⇒ t ≈ 22 , 6 0 C
Đáp án: A
Chọn A.
Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.
Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q 1 = m 1 c 1 . ∆ t 1
Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q 2 = m 2 c 2 ∆ t 2
Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q 3 = m 3 c 3 ∆ t 3
Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q 1 + Q 2 = Q 3
↔ m 1 . c 1 + m 2 . c 2 ∆ t 1 = m 3 c 3 ∆ t 3
Thay số ta được:
(0,118.4,18. 10 3 + 0,5.896).(t - 20)
= 0,2.0,46. 10 3 .(75 - t)
↔ 941,24.(t – 20) = 92.(75 – t)
↔ 1033,24.t = 25724,8
=> t = 24 , 9 o C
Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là t ≈ 24 , 9 o C
Tóm tắt:
\(m_1=0,5kg\\ m_2=4kg\\ m_3=0,2kg\\ t_1=20^0C\\ t_2=500^0C\\ c_1=896J/kg.K\\ c_2=4180J/kg.K\\ c_3=460J/kg.K\)
____________
\(t=?^0C\)
Giải
Nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng là:
Theo pt cân bằng nhiệt:
\(Q_1+Q_2=Q_3\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t-t_1\right)+m_2.c_2.\left(t-t_1\right)=m_3.c_3.\left(t_2-t\right)\\ \Leftrightarrow0,5.896.\left(t-20\right)+4.4200.\left(t-20\right)=0,2..460.\left(500-t\right)\\ \Leftrightarrow t\approx22,6^0C\)
Chọn A.
Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.
Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q1 = m1.c1. Δt1
Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q2 = m2.c2.Δt2
Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q3 = m3.c3.Δt3
Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q1 + Q2 = Q3
↔ (m1.c1 + m2.c2)Δt1 = m3.c3.Δt3
Thay số ta được:
(0,118.4,18.103 + 0,5.896).(t - 20) = 0,2.0,46.103 .(75 - t)
↔ 941,24.(t – 20) = 92.(75 – t) ↔ 1033,24.t = 25724,8
=> t = 24,9oC.
Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là t ≈ 24,9oC
Hướng dẫn giải.
Nhiệt lượng mà nhôm và bình nước thu vào :
Qthu = Q1 + Q2 = (m1c1 + m2c2)(t – t1).
Nhiệt lượng do sắt tỏa ra là :
Qtỏa = Q3 = m3c3. ∆t3 = m3c3 (t3 – t).
Trạng thái cân bằng nhiệt :
Q1 + Q2 = Q3.
⇔ (m1c1 + m2c2)(t – t1) = m3c3. ∆t3 = m3c3 (t3 – t)
\(\Rightarrow t=\dfrac{\left(m_1c_1+m_2c_2\right)\left(t-t_1\right)}{m_1c_1+m_2c_2+m_3c_3}\)
\(\Rightarrow t=\dfrac{\left(0,5.0,92+0,118.4,18\right)10^3.20+0,2.0,46.10^3.75}{\left(0,5.0,92+0,118.4,18+0,2.0,46\right).10^3}\)
=> t ≈ 25oC.
bạn à,cái hướng dẫn giải này bn chép trên mạng hả, trên đó nó thay số sai ,c\(_1\) phải là 0,896.10\(^3\) chứ không phải 0,92.10\(^3\)
Ta có phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{thu}=Q_{toả}\\ 0,25.920+0,192.4180\left(t_{cb}-25\right)=0,2.460\left(100-t_{cb}\right)\)
Giải phương trình trên ta được
\(\Rightarrow t_{cb}\approx31^o\)
Ta có phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ m_1c_1+m_2c_2\Delta t=m_3c_3\Delta t\\ 0,5.880+4.4200\left(80-20\right)=m_{Fe}.460\left(150-80\right)\)
Giải phương trình trên ta đc
\(\Rightarrow m_{Fe}=32,12\)
Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.
Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q1 = m1.c1. Δt1
Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q2 = m2.c2.Δt2
Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q3 = m3.c3.Δt3
Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q1 + Q2 = Q3
↔ (m1.c1 + m2.c2)Δt1 = m3.c3.Δt3
Thay số ta được:
(0,118.4,18.103 + 0,5.896).(t - 20) = 0,2.0,46.103 .(75 - t)
↔ 941,24.(t – 20) = 92.(75 – t) ↔ 1033,24.t = 25724,8
⇒ t = 24,9ºC.
Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là t ≈ 24,9ºC
Đáp án: D
Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q1= m1c1Δt1
Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q2 = m2c2Δt2
Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q3= m3 c3 Δt3
Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra:
Q1 + Q2 = Q3
→ (m1c1 + m2c2)Δt1 = m3c3Δt3
Thay số ta được:
(0,118.4,18.103 + 0,5.0,92.103)(t - 20)
= 0,2.0,46.103(75 - t)
=> t = 24,8oC.
Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là:
tóm tắt
\(m_{nước}=4kg\)
\(m_{nhôm}=0,5kg\)
\(t_1=20^0C\)
\(m_{sắt}=0,2kg\)
\(t_2=500^0C\)
\(c_{nhôm}=896\)J/kg.K
\(c_{sắt}=0,46.10^3J\)/kg.K
\(c_{nước}=4,18.10^3J\)/kg.K
___________________
\(t_{cb}=?^0C\)
giải
Nhiệt lược của nước và nhôm thu vào là
\(Q_{nước}=m_{nước}.c_{nước}.\left(t_{cb}-t_1\right)=4.4,18.10^3.\left(t_{cb}-20\right)\)\(=16720\left(t_{cb}-t_1\right)\left(J\right)\)
\(Q_{nhôm}=m_{nhôm}.c_{nhôm}.\left(t_{cb}-t_1\right)=0,5.896\left(t_{cb}-20\right)\)\(=448\left(t_{cb}-20\right)\)
Nhiệt lượng toả ra của quả cầu sắt là
\(Q_{sắt}=m_{sắt}.c_{sắt}.\left(t_2-t_{cb}\right)=0,2.0,46.10^3\left(500-t_{cb}\right)=92.\left(500-t_{cb}\right)\left(J\right)\)
Phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{sắt}=Q_{nhôm}+Q_{nước}\)
⇔\(92.\left(500-t_{cb}\right)=448\left(t_{cb}-20\right)+16720\left(t_{cb}-20\right)\)
⇔\(t_{cb}\approx22,5\left(^0C\right)\)