a)Một ấm nước bằng nhôm có khối lượng 500g chứa 2l nước ở 30°C. Tình nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước. Biết nhiệt dung riêng của nưốc và nhôm lần lượt là C1= 4200J/kg.K ; C2= 880J/kg.K
b) Nếu chỉ lấy lương nước sôi trên r cho vào đó một thời đóng 0,5kg ở 20°C thì nhiệt độ cuối cùng sau khi có căn bằng nhiệt là bao nhiêu?
Đáp án:
a. Q = 618800J
b. $t_{cb}=98,23^{o}C$
Giải thích các bước giải:
a. 2 lít nước có khối lượng 2kg
Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước là:
\[Q = \left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right)\Delta t = \left( {0,5.880 + 2.4200} \right)\left( {100 – 30} \right) = 618800J\]
b. Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên ta có:
\[\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {Q_{thu}}\\
\Leftrightarrow {m_n}{c_n}\left( {{t_n} – {t_{cb}}} \right) = {m_d}{c_d}\left( {{t_{cb}} – {t_d}} \right)\\
\Leftrightarrow 2.4200.\left( {100 – {t_{cb}}} \right) = 0,5.380\left( {{t_{cb}} – 20} \right)\\
\Leftrightarrow {t_{cb}} = 98,{23^o}C
\end{array}\]
Đáp án:
$Q = 618800J$
$t = 98,24^0C$
Giải thích các bước giải:
a. Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước là:
$Q = (0,5.880 + 2.4200)(100 – 30) = 618800J$
b. Gọi nhiệt độ cân bằng là t
Nhiệt lượng mà nước toả ra là
$Q_{toả} = 2.4200(100 – t) = 840000 – 8400t$
Nhiệt lượng mà thỏi đồng thu vào là:
$Q_{thu} = 0,5.380(t – 20) = 190t – 3800$
Phương trình cân bằng nhiệt $Q_{toả} = Q_{thu}$ hay
$840000 – 8400t = 190t – 3800$
$<=> t = 98,23$
Nhiệt độ cân bằng là $t = 98,23^0C$