Thả một quả cầu nhôm có khối lượng 200g đã được nung nóng tới 100°C vào
một cốc nước ở 20°C làm cho nước nóng đến 27°C.Coi như chi có quả cầu và nước
trao đôi nhiệt với nhau. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K, nhiệt dung riêng
của nước là 4200 J/kg.K. Tính:
a) Nhiệt độ của nhôm khi có cân bằng nhiệt.
b) Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra ?
c) Khối lượng nước trong cốc
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
a. Nhiệt độ của nhôm khi có cân bằng nhiệt bằng nhiệt độ của nước, tức là bằng $27^0$C
b. Nhiệt lượng quả cầu nhôm toả ra:
$Q_{toả} = m_{nhôm}.c_{nhôm}.(100 – 27)$ = 0,2.880.73 = 12 848J
c. Gọi khối lượng của nước là m. Nhiệt lượng nước thu vào là:
$Q_{thu} = m.4200(27 – 20)$ = 29 400m
Phương trình cân bằng nhiệt $Q_{toả} = Q_{thu}$ hay
29400m = 12848
<=> m = 0,437
Vậy khối lượng nước trong cốc là 0,437kg
Đáp án:t°3 = 27 °C
Q1 = 12848 J
m2 = 0,4 kg
Giải thích các bước giải:
Tóm tắt :
m1 = 200g = 0,2 kg
t°1 = 100°C
t°2 = 20°C
t°3 = 27°C
c1 = 880J/kg. K
c2 = 4200J/kg. K
Q1 =?
m2 =?
a) Nhiệt độ của quả cầu nhôm khi có cân bằng nhiệt là : 27°C
b) Nhiệt lượng tỏa ra của quả cầu nhôm từ 100°C giảm còn 27°C là :
Q1 = m1.c1. (t°1 – t°3)
➣ Q1 =0, 2 .880 . (100 – 27 )
➣ Q1 = 12848 J.
c) Khối lượng nước trong cốc là :
Ta có : Nhiệt lượng thu vào của nước là:
(Vì Qthu = Qtỏa)
Q2 = m2.c2.(t°3 – t°2)
➣ 12848 = m2. 4200.(27 – 20)
➣ m2 = 0,4 kg