Ấm nhôm có khối lwuojng 300g chứa 2,5 kg nước ở 20 độ C
Sau khi nước sôi , tắt bếp . Thả vào nước 1 thỏi đồng có m= 0,6 kg ở nhiejt độ 10 độ C . Tính nhiệt độ sau khi cân bằng nhiệt ( chỉ ấm nước và thỏi đồng truyền nhiệt cho nhau)
C nước = 4200 J/kg.k
C đồng = 380 _______
C nhôm = 880______
Đáp án:
$t_{cb} \approx 98,1^0C$
Giải thích các bước giải:
$m_1 = 300g = 0,3kg$
$c_1 = 880J/kg.K$
$m_2 = 2,5kg$
$c_2 = 4200J/kg.K$
$m_3 = 0,6kg$
$c_3 = 380J/kg.K$
$t_1 = 100^0C$
$t_2 = 10^0C$
$——-$
$t_{cb} = ?$
Gọi nhiệt độ cân bằng của hệ là $t_{cb}$
Nhiệt lượng mà nước và ấm ở $100^0C$ toả ra khi hạ nhiệt độ là:
$Q_{toả} = (m_1.c_1 + m_2.c_2)\Delta t_1 = (0,3.880 + 2,5.4200).(100 – t_{cb}) = 10764(100 – t_{cb}) (J)$
Nhiệt lượng mà thỏi đồng thu vào là:
$Q_{thu} = m_3.c_3.\Delta t_2 = 0,6.380.(t_{cb} – 10) = 228(t_{cb} – 10) (J)$
Phương trình cân bằng nhiệt $Q_{toả} = Q_{thu}$
$\to 10764(100 – t_{cb}) = 228(t_{cb} – 10) \Leftrightarrow t_{cb} \approx 98,1^0C$
Vậy nhiệt độ cân bằng là:
$t_{cb} \approx 98,1^0C$
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
m1= 300g = 0,3kg
m2 =2,5 kg
m3= 0,6 kg
t1 = 100oC
t2 = 20oC
t3 =10oC
c1 = 880 J/kg.K
c2 = 4200 J/kg.K
c3 = 380 J/kg.K
t= ?oC
Giải:
Nhiệt lượng tỏa ra từ ấm nhôm là:
Q1 = m1 . c1. (t1 – t) = 0,3 . 880 . (100 – t) = 264 . (100 – t) (J)
Nhiệt lượng tỏa ra từ nước là:
Q2 = m2. c2. (t1 – t2) =2,5 . 4 200 . (100 – t) = 1 050 000 – 10 500t (J)
Nhiệt lượng tỏa ra từ ấm nhôm và nước là:
Qtỏa = Q1 + Q2 = 264 . (100 – t) + 1 050 000 – 10 500t (J)
⇔ Q tỏa = 26 400 – 264t + 1 050 000 – 10 500t = 1 076 400 – 10 764t (J)
Nhiệt lượng thỏi đồng thu vào là:
Qthu = m3.c3. (t – t3) = 0,6 . 380 . (t – 10) = 228t – 2 280 (J)
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Qtỏa = Qthu
⇔ 1 076 400 – 10 764t = 228t – 2 280
⇔ 10 764t + 228t = 1 076 400+ 2 280
⇔ 10 992t = 1 078 680
⇒ t =1 078 680 : 10 992 ≈ 98,133oC
Vậy nhiệt độ sau khi cân bằng nhiệt là 98,133oC
Nocopy
Chúc bạn học tốt nhé