Câu hỏi:
2 năm trước
Một bình nhôm khối lượng 0,8kg chứa 0,3kg nước ở nhiệt độ 250C. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,4kg đã được nung nóng tới 800C. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.
Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/(kg.K) ; của nước là 4,18.103 J/(kg.K), của sắt là 0,46.103 J/(kg.K).
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: a
Gọi t là nhiệt độ khi xảy ra sự cân bằng
Ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}{m_1} = 0,8kg;{c_1} = 896{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right);{t_1} = {25^0}C\\{m_2} = 0,3kg;{c_2} = 4,{18.10^3}{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right);{t_2} = {25^0}C\\{m_3} = 0,4kg;{c_3} = 0,{46.10^3}{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right);{t_3} = {80^0}C\end{array} \right.\)
Nhiệt lượng thu vào của bình nhôm và nước:
\(\begin{array}{l}{Q_{thu}} = {m_1}.{c_1}.\Delta {t_1} + {m_2}.{c_2}.\Delta {t_2}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 0,8.896.\left( {t - 25} \right) + 0,3.4,{18.10^3}.\left( {t - 25} \right) = 1970,8\left( {t - 25} \right)\,\left( {\,J} \right)\end{array}\)
Nhiệt lượng toả ra của sắt là:
\({Q_{toa}} = {m_3}.{c_3}.\Delta {t_3} = 0,4.0,{46.10^3}.\left( {80 - t} \right) = 184\left( {80 - t} \right)\left( J \right)\)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
\({Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Leftrightarrow 184\left( {80 - t} \right) = 1970,8\left( {t - 25} \right) \Rightarrow t = 29,{7^0}C\)
Hướng dẫn giải:
+ Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hay lỏng thu vào hay toả ra khi thay đổi nhiệt độ được tính bằng công thức: Q = mc.∆t
Trong đó: m là khối lượng (kg); c là nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K); ∆t là độ biến thiên nhiệt độ (0C hoặc 0K)
+ Phương trình cân bằng nhiệt: Qtoả = Qthu
Câu hỏi khác
- Bài tập động cơ nhiệt lý 10 có lời giải
- Bài tập nguyên lí i của nhiệt động lực học lý 10 có lời giải
- Bài tập nội năng - sự biến thiên nội năng lý 10 có lời giải
- Bài tập về nhiệt lượng, truyền nhiệt và sự cân bằng nhiệt, nội năng MÔN LÝ lớp 10
- Bài tập nguyên lí II của nhiệt động lực học lý 10 có lời giải
