Câu hỏi:
2 năm trước

Một nhiệt lượng kế bằng đồng khối lượng \({m_1} = 100g\) có chứa \({m_2} = 375g\) nước ở nhiệt độ \({25^0}C\). Cho vào nhiệt lượng kế một vật bằng kim loại khối lượng \({m_3} = 400g\) ở \({90^0}C\). Biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là \({30^0}C\). Tìm nhiệt dung riêng của miếng kim loại. Cho biết nhiệt dung riêng của đồng là \(380{\rm{ }}J/Kg.K\) , của nước là \(4200J/Kg.K\).

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án đúng: a

Gọi \({t_1} = {25^0}C\) - nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế

\({t_2} = {90^0}C\) - nhiệt độ của vật kim loại

\(t\)  - nhiệt độ khi cân bằng của hệ

Ta có:

+ Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế và nước thu được:

\({Q_1} = {m_1}{c_1}\left( {t - {t_1}} \right)\)

\({Q_2} = {m_2}{c_2}\left( {t - {t_1}} \right)\)

=> tổng nhiệt lượng thu vào:

\(\begin{array}{l}{Q_{12}} = {Q_1} + {Q_2}\\ = \left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right)\left( {t - {t_1}} \right)\end{array}\)

+ Nhiệt lượng mà vật kim loại tỏa ra:

\({Q_3} = {m_3}{c_3}.\left( {{t_2} - t} \right)\)

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

\(\begin{array}{l}{Q_3} = {Q_{12}}\\ \Leftrightarrow {m_3}{c_3}\left( {{t_2} - t} \right) = \left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right)\left( {t - {t_1}} \right)\\ \Rightarrow {c_3} = \dfrac{{\left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right)\left( {t - {t_1}} \right)}}{{{m_3}\left( {{t_2} - t} \right)}}\\ \Rightarrow {c_3} = \dfrac{{\left( {0,1.380 + 0,375.4200} \right)\left( {30 - 25} \right)}}{{0,4.\left( {90 - 30} \right)}}\\ \Rightarrow {c_3} = 336J/kg.K\end{array}\)

Hướng dẫn giải:

+ Vận dụng biểu thức tính nhiệt lượng: \(Q = mc\Delta t\)

+ Áp dụng phương trình cân bằng: \({Q_{toa}} = {Q_{thu}}\)

Câu hỏi khác