bỏ một vật rắn có khối lượng 500g dược nung nóng đến 100’c vào 2 lít nước ở 20’c khi có cân bằng nhiệt người ta thấy nước nóng thêm 30’c biết nhiệt dung riêng của nước là 4200j/kg.k
a, tìm nhiệt độ khi cân bằng và nhiệt lượng vật rắn đã tỏa ra?
b, tìm nhiệt dung riêng của chất cấu tạo nên vật rắn?
Đáp án+Giải thích các bước giải:
Tóm tắt:
Vật 1: vật rắn- tỏa Vật 2: nước-thu
$m_{1}$=500g=0,5kg $m_{2}$ =2l=2kg
$t_{1}$=$100^{o}$ C $t_{2}$ =$20^{o}$ C
$c_{2}$=4200J/kg.K
Δ$t_{2}$= $30^{o}$ C
a, $t_{cb}$ =? , $Q_{1}$ =?
b, $c_{1}$ =?
Bài làm:
a, Nhiệt độ khi cân bằng của vật là:
$t_{cb}$=$t_{2}$+Δ$t_{2}$=20+30=$50^{o}$ C
Nhiệt lượng vật nước thu vào là:
$Q_{2}$=$m_{2}$.$c_{2}$.Δ$t_{2}$=2.4200.30=252000 (J)
Do xảy ra cân bằng nhiệt nên ta có: $Q_{2}$= $Q_{1}$=252000J
b, Nhiệt dung riêng của chất cấu tạo nên vật rắn là:
$c_{1}$=$\frac{Q_{1}}{m_{1}Δt_{1}}$=$\frac{Q_{1}}{m_{1}(t_{1}-t_{cb})}$=$\frac{252000}{0,5(100-50)}$= 10080J/kg.K
Đáp án:
$\begin{array}{l}
a.{t_{cb}} = {50^o}C\\
{Q_{toa}} = 252000J\\
b.{c_1} = 10080J/kg.K
\end{array}$
Giải thích các bước giải:
a. Nhiệt độ khi cân bằng là: ${t_{cb}} = {t_2} + \Delta {t_2} = 20 + 30 = {50^o}C$
Nhiệt lượng vật rắn đã tỏa ra là:
${Q_{toa}} = {Q_{thu}} = {m_2}{c_2}\Delta {t_2} = 2.4200.30 = 252000J$
b. Nhiệt dung riêng của chất tạo nên vật rắn là:
$\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {m_1}{c_1}\left( {{t_{cb}} – {t_1}} \right) \Leftrightarrow {c_1} = \dfrac{{{Q_{toa}}}}{{{m_1}\left( {{t_{cb}} – {t_1}} \right)}}\\
\Leftrightarrow {Q_{toa}} = \dfrac{{252000}}{{0,5.\left( {100 – 50} \right)}} = 10080J/kg.K
\end{array}$