Một nhiệt lượng kế chứa 1.8 lít nước ở nhiệt độ 250C. Sau đó bỏ vào nhiệt lượng kế một quả cân bằng đồng thau khối lượng 300 g được nung nóng tới 1200C? Lấy nhiệt dung riêng của đồng thau là 360J/kg.K, của nước là 4200J/kg.K. Bỏ qua nhiệt lượng truyền cho nhiệt kế và môi trường bên ngoài. Câu hỏi: - Nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là ....0C - Nhiệt lượng quả cân tỏa ra là....J
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Gọi nhiệt độ cân bằng hệ là \(t^oC\).
\(V=12l\Rightarrow m=12kg\)
Nhiệt lượng nước thu để nóng lên:
\(Q_{thu}=m_1c_1\left(t-t_1\right)=12\cdot4200\cdot\left(t-15\right)J\)
Nhiệt lượng đồng tỏa ra:
\(Q_{tỏa}=m_2c_2\cdot\left(t_2-t\right)=0,5\cdot368\cdot\left(100-t\right)J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Rightarrow12\cdot4200\cdot\left(t-15\right)=0,5\cdot368\cdot\left(100-t\right)\)
\(\Rightarrow t=15,31^oC\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
\(V_{H_2O}=2\left(l\right)\Rightarrow m_{H_2O}=2\left(kg\right)\\ Theo.PTCBN:Q_{thu}=Q_{toả}\\ \Leftrightarrow m_{H_2O}.c_{H_2O}.\left(t-t_{H_2O}\right)=m_{Cu}.c_{Cu}.\left(t_{Cu}-t\right)\\ \Leftrightarrow2.4200.\left(t-15\right)=0,5.380.\left(100-t\right)\\ \Leftrightarrow8400t-126000=19000-190t\\ \Leftrightarrow8590t=145000\\ \Leftrightarrow t=\dfrac{145000}{8590}\approx16,88^oC\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Nhiệt lượng quả cầu đồng tỏa ra là:
Q2 = m2.c2.(t2 – t) = 0,5.368.(100 – t)
Nhiệt lượng nước thu vào là:
Q1 = m1.c1.(t – t1) = 2.4186.(t – 15)
Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên:
Qthu = Qtỏa ↔ Q2 = Q1
↔ 0,5.368.(100 – t) = 2.4186.(t – 15)
Suy ra t = 16,83oC
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án: D
Phương trình cân bằng nhiệt:
(mdcd + mncn).(t – t1) = mklckl(t2 – t)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Gọi t1=8,40C - nhiệt độ ban đầu của bình nhôm và nước trong bình nhôm
t2=1000C - nhiệt độ của miếng kim loại
t=21,50C - nhiệt độ khi cân bằng của hệ
Ta có:
Nhiệt lượng do miếng kim loại tỏa ra:
Q K L = m K L . c K L t 2 − − t = 0 , 192. c K L . 100 − 21 , 5 = 15 , 072 c K L
Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước thu vào
Q N L K = m N L K . c N L K t − − t 1 = 0 , 128.0 , 128.10 3 . 21 , 5 − 8 , 4 = 214 , 63 J
Q H 2 O = m H 2 O . c H 2 O t − − t 1 = 0 , 21.4 , 18.10 3 . 21 , 5 − 8 , 4 = 11499 , 18 J
Tổng nhiệt lượng thu vào:
Q t h u = Q N L K + Q H 2 O = 214 , 63 + 11499 , 18 = 11713 , 81 J
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Q t o a = Q t h u ⇔ 15 , 072 c K L = 11713 , 81 ⇒ c K L = 777 , 19 J / k g . K
Đáp án: C
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn B.
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:
(lấy c n u o c = c 1 = 4,18. 10 3 J/(kg.K) )
(0,21.4,18. 10 3 + 0,128.0,128. 10 3 ).(21,5 – 8,4)
= 0,192. c 3 .(100 – 21,5)
→ c 3 = 0,78. 10 3 J/(kg.K)
Vậy nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại là 0,78. 10 3 J/(kg.K)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
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)
Tóm tắt:
\(m_1=300g=0,3kg\)
\(V=1,8l\Rightarrow m_2=1,8kg\)
\(t_1=1200^oC\)
\(t_2=250^oC\)
\(c_1=380J/kg.K\)
\(c_2=4200J/kg.K\)
==========
\(t=?^oC\)
\(Q_1=?J\)
Do nhiệt lượng của quả cân tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào:
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
\(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\)
\(\Leftrightarrow0,3.380.\left(1200-t\right)=1,8.4200.\left(t-250\right)\)
\(\Leftrightarrow136000-114t=7560t-1890000\)
\(\Leftrightarrow136000+1890000=7560t+114t\)
\(\Leftrightarrow2026000=7674t\)
\(\Leftrightarrow t=\dfrac{2026000}{7674}\approx264^oC\)
Nhiệt lượng quả cân tỏa ra là:
\(Q_1=m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=0,3.380.\left(1200-264\right)=106704J\)