Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Hướng dẫn giải.
Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế và nước thu vào :
Qthu = Q1 + Q2 = (m1c1 + m2c2)(t – t1).
Nhiệt lượng mà miếng kim loại tỏa ra :
Qtỏa = Q3 = m3c3. ∆t3 = m3c3 (t3 – t).
Trạng thái cân bằng nhiệt :
Q1 + Q2 = Q3.
⇔ (m1c1 + m2c2)(t – t1) = m3c3. ∆t3 = m3c3 (t3 – t).
=>
=>
=> c3 = 0,78.103 J/kg.K
Chúc bạn học tốt!
Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế và nước hấp thụ
Q1 = ( 21,5 - 8,4 ) ( 0,128 . 0,128 .103 + 0,21 . 4200 )
= 13,1 . 898,384 = 11768,83 J
Nhiệt lượng do miếng kim loại tảo ra
Q2 = 0,192 . C ( 100 độ - 21,5 độ ) = 15,072C ( J )
Khi hệ thống cân bằng nhiệt ta có :
Q1 = Q2 ↔ 15,072C = 11768,83
→ C = 780 J/kg độ
Vậy nhiệt dung riêng của miếng kim loại là : C = 780 J / kg độ
Gọi \(t^oC\) là nhiệt độ cân bằng của hệ.
Nhiệt lượng nước thu:
\(Q_1=m_1\cdot c_1\left(t-t_1\right)=2\cdot4200\cdot\left(t-15\right)J\)
Nhiệt lượng quả cân và nhiệt lượng kế tỏa ra:
\(Q_2=\left(m_2c_2+m_3c_3\right)\left(t_2-t\right)=\left(0,5\cdot368+0,2\cdot910\right)\left(100-t\right)J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_1=Q_2\)
\(\Rightarrow2\cdot4200\cdot\left(t-15\right)=\left(0,5\cdot368+0,2\cdot910\right)\cdot\left(100-t\right)\)
\(\Rightarrow t=18,55^oC\)
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 :
Nhiệt lượng toả ra :
Q = m 1 c 1 ∆ t + (0,05 - m1 ) c 2 ∆ t (1)
Ở đây m 1 , c 1 là khối lượng và nhiệt dung riêng của kẽm, c 2 là nhiệt dung riêng của chì.
Nhiệt lượng thu vào :
Q' = mc ∆ t' + c' ∆ t' = (mc + c') ∆ t' (2)
Ở đây m, c là khối lượng và nhiệt dung riêng của nước, c' là nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế.
Từ (1) và (2) rút ra :
Khối lượng của chì m 2 = 0,05 – m 1 , hay m 2 = 0,005 kg.
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 thu vào của đồng thau và nước là
\( Q_{thu}=c_{Cu}m_{Cu}(t-8,4) +c_{nc}.m_{nc}.(t-8,4).(1) \)
Nhiệt lượng tỏa ra của miếng kim loại là
\( Q_{toa}=c_{kl}m_{kl}(100-t) .(2) \)
Khi hệ cân bằng nhiệt thì \(Q_{thu} = Q_{toa}\)
Thay số với nhiệt độ lúc cân bằng t = 21,5 độ C. Ta sẽ tính được nhiệt dung riêng của kim loại là
\(c_{kl} = \frac{0,128.0,128.10^3.13,1+0,21.4,18.10^3.13,1}{0,192.79} = 0,772.10^3\)(J/kg.K)
Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q1 = m1.c1. Δt1
Nhiệt lượng mà bình nhiệt lượng kế đồng thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q2 = m2.c2.Δt2
Nhiệt lượng miếng kim loại 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: (lấy cnước = c1 = 4,18.103 J/(kg.K) )
(0,21.4,18.103 + 0,128.0,128.103).(21,5 – 8,4) = 0,192.c3.(100 – 21,5)
→ c3 = 0,78.103 J/(kg.K)
Vậy nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại là 0,78.103 J/(kg.K)
Phương trình cân bằng nhiệt:
lmth + cthmth(t2 – t) = cnmn(t – t1) + Cnlk(t – t1)
ð l = c n m n ( t − t 1 ) + C n l k ( t − t 1 ) − c t h m t h ( t 2 − t ) m t h = 60 J/g.
Gọi t1=150C - nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế
t2=1000C - nhiệt độ của quả cân bằng đồng thau
t - nhiệt độ khi cân bằng của hệ
Ta có:
Nhiệt lượng do quả cân tỏa ra:
Q q u a c a n = m q u a c a n . c 1 t 2 − − t = 0 , 5.3 , 68.10 2 . 100 − t = 18400 − 184 t
Nhiệt lượng do nước thu vào:
Q H 2 O = m H 2 O . c H 2 O t − − t 1 = 2.4 , 18.10 3 . t − 15 = 8360 t − 125400
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Q t o a = Q t h u ⇔ 18400 − 184 t = 8360 t − 125400 ⇒ t = 16 , 8 0 C
Đáp án: D