Một quả cầu nhôm nặng 500g ở 25 độ C có nhiệt dung riêng 880J/kg.K. Nhiệt dung riêng của nhôm cho biết điều gì? *Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng quả cầu lên đến 250 độ C? *Thả quả cầu vừa được đun nóng vào 1,5l nước ở 20 độ C. Tính nhiệt độ cuối cùng của nước? (coi sự toả nhiệt ra môi trường là không đáng kể) *hực tế chỉ có 80% nhiệt lượng do quả cầu tỏa ra truyền nhiệt cho nước. Muốn nhiệt độ cuối cùng của nước và các dữ kiện khác như ở câu 3 thì khối lượng quả cầu nhôm phải bằng bao nhiêu? Biết Nhiệt dung riêng của nước: 4200 J/kg.K
Đáp án:
b) \(99000J\)
c) \({35^o}C\)
d) \(0,624kg\)
Giải thích các bước giải:
a) Nhiệt dung riêng cho biết nhiệt lượng cần cung cấp để 1kg nhôm tăng 1 độ C là 880J
b) Nhiệt lượng cần cung cấp là:
\(Q = {m_1}{c_1}\left( {250 – 25} \right) = 0,5.880.225 = 99000J\)
c) Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra là:
\({Q_1} = {m_1}{c_1}\left( {250 – t} \right) = 440\left( {250 – t} \right)\)
1,5 lít nước có khối lượng 1,5kg.
Nhiệt lượng nước thu vào là:
\({Q_2} = {m_2}{c_2}\left( {t – 20} \right) = 1,5.4200\left( {t – 20} \right) = 6300\left( {t – 20} \right)\)
Phương trình cân bằng nhiệt:
\(\begin{array}{l}
{Q_1} = {Q_1} \Rightarrow 440\left( {250 – t} \right) = 6300\left( {t – 20} \right)\\
\Rightarrow t = {35^o}C
\end{array}\)
d) Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước là:
\({Q_2} = 6300\left( {t – 20} \right) = 94500J\)
Nhiệt lượng quả cầu phải tỏa ra là:
\({Q_3} = \dfrac{{{Q_2}}}{H} = 118125J\)
Khối lượng quả cầu là:
\(m = \dfrac{{{Q_3}}}{{{c_1}\left( {250 – 35} \right)}} = 0,624kg\)