a) Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200 g nước đang sôi đổ vào 300 g nước ở nhiệt độ trong phòng.
b) Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giá trị của nhiệt độ tính được. Giải thích tại sao nhiệt độ tính được không bằng nhiệt độ đo được?
a) Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200 g nước đang sôi đổ vào 300 g nước ở nhiệt độ trong phòng. b) Tiến hành th
By Alexandra
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
a. $m_1 = 200g = 0,2kg$
$m_2 = 300g = 0,3kg$
Nhiệt độ của nước đang sôi là $100^0$C
Giả sử nhiệt độ phòng là $25^0$C
Gọi nhiệt độ cân bằng là t
Nhiệt lượng mà nước ở $25^0$C thu vào là:
Q = $m_1.c_1.(t – 25)$
Nhiệt lượng mà nước ở $100^0$C toả ra là:
Q’ = $m_2.c_2.(100 – t)$
Phương trình cân bằng nhiệt: Q = Q’ nên
$m_1.c(t – 25)$ = $m_2.c(100 – t)$
Hay: 0,2.(t – 25) = 0,3(100 – t)
<=> 0,2t – 5 = 30 – 0,3t
<=> 0,5t = 35
<=> t = 70
Vậy nhiệt độ của hỗn hợp là $70^0C$
b. Tiến hành thí nghiệm ta thu được kết quả nhiệt độ hỗn hợp thấp hơn $70^0C$ vì có một phần nhiệt lượng bị trao đổi với môi trường xung quanh.
Đáp án:
a. Giả sử nhiệt độ trong phòng đâu đó khoảng $30^{o}C$ .
Vì nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra:
\[\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {Q_{thu}}\\
\Leftrightarrow {m_1}c({t_1} – {t_{cb}}) = {m_2}c\left( {{t_{cb}} – {t_2}} \right)\\
\Leftrightarrow 0,2.\left( {100 – {t_{cb}}} \right) = 0,3.\left( {{t_{cb}} – 30} \right)\\
\Leftrightarrow {t_{cb}} = {58^o}C
\end{array}\]
Vậy nếu nhiệt độ phòng là $30^{o}C$ thì nhiệt độ cân bằng là $58^{o}C$
b. Vì trong quá trình cân bằng nhiệt thì có một phần nhiệt lượng đã truyền ra ngoài môi trường, do đó nhiệt độ cuối cùng của thí nghiệm sẽ thấp hơn trên lí thuyết.