Người ta thả một quả cầu nhôm có khối lượng o,2kg
Được nung nóng đến 80°C rồi thả vào chậu nước có nước có nhiệt độ 20°C. Nhiệt độ ngay sau khi có sự cân bằng nhiệt là 27°C
a.Tính nhiệt độ của miếng nhôm ngay khi có cân bằng nhiệt?
b.Tính nhiệt lượng do quả cầu tỏa ra?
c.Tính khối lượng của nước trong chậu? Biết nhiệt nung riêng của nước là 4200J/kg.K, Nhiệt nung riêng của nhôm là 880J/kg.K.
Đáp án:
a. $t = 27^0C$
b. $Q = 9238J$
c. $m = 0,32kg$
Giải thích các bước giải:
a. Nhiệt độ miếng nhôm khi có cân bằng nhiệt bằng nhiệt độ nước và bằng nhiệt độ cân bằng là $27^0C$
b. Nhiệt lượng do quả cầu tạo ra là:
Q = 0,2.880.(80 – 27) = 9328J
c. Gọi khối lượng nước trong chậu là m.
Nhiệt lượng nước thu vào để nóng lên là:
Q’ = m.4200.(27 – 20) = 29 400m
Phương trình cân bằng nhiệt Q = Q’ nên
29 400m = 9328 hay m = 0,32kg
Vậy khối lượng nước trong bình là m = 0,32kg
Đáp án:
a. t = $27^{o}C$
b. Q = 9328J
c. m = 0,3kg
Giải thích các bước giải:
a. Nhiệt độ của nhôm ngay khi có cân bằng nhiệt lầ:
\[{t_{cb}} = {27^o}C\]
b. Nhiệt lượng do quả cầu tỏa ra là:
\[\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {m_1}{c_1}\Delta {t_1}\\
\Leftrightarrow {Q_{toa}} = 0,2.880.\left( {80 – 27} \right)\\
\Rightarrow {Q_{toa}} = 9328J
\end{array}\]
c. Khối lượng nước trong chậu là:
\[\begin{array}{l}
{Q_{thu}} = {Q_{toa}}\\
\Leftrightarrow {m_2}{c_2}\Delta {t_2} = {Q_{toa}}\\
\Rightarrow {m_2} = \frac{{{Q_{toa}}}}{{{c_2}\Delta {t_2}}} = \frac{{9328}}{{4200.\left( {27 – 20} \right)}} = 0,3kg
\end{array}\]