thả một vật bằng đồng có khối lượng 0,5 kg đã được nung nóng tới 120 độ C vào một cốc nước ở 25 độ C. sau một thời gian nhiệt độ của vật và của nước đều bằng 35 độ C. coi như chỉ có vật và nước trao đổi nghiệt với nhau. biết nhiệt dung riêng của đồng là Cđ = 380 J/kgK và của nước là Cn = 4200 J/kgK
a. Hỏi nhiệt độ vật bằng đồng và nước khi cân bằng là bao nhiêu?
b. tính nhiệt lượng do nước thu vào?
c. tính khối lượng nước trong cốc?
Tóm tắt:
$m_đ=0,5kg$
$t_đ=120^oC$
$t_n=25^oC$
$t=35^oC$
$c_đ=380J/kg.K$
$c_n=4200J/kg.K$
$a)\,\,t_{cb}=?(^oC)$
$b)\,\,Q_{thu}=?(J)$
$c)\,\,m_n=?(kg)$
a) Vì nhiệt độ lúc sau của 2 vật là $35^o C$ nên nhiệt độ cân bằng của 2 vật sẽ là $35^o C$
b) Nhiệt lượng tỏa ra của miếng đồng là:
$Q_{tỏa}=m_đ.c_đ.Δt_đ=0,5.380.(120-35)=16150J$
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt
$Q_{tỏa}=Q_{thu}$
$→Q_{thu}=16150J$
c) Nhiệt lượng thu vào của nước là:
$Q_{thu}=m_n.c_n.Δt_n=m_n.4200.(35-25)=m_n.42000J$
Vì nhiệt lượng tỏa ra của nước là $16150J$
$→m_n.42000=16150$
$↔m_n≈0,38kg$
Vậy vật bằng đồng có khối lượng $≈0,38kg$
Đáp án:
`a) \ t=35^oC`
`b) \ Q_2=16150J`
`c) \ m_2=0,385 \ kg`
Giải:
a) Nhiệt độ của hệ sau khi cân bằng nhiệt là 35°C
b) Nhiệt lượng do vật bằng đồng tỏa ra:
`Q_1=m_1c_1(t_1-t)`
`Q_1=0,5.380.(120-35)=16150 \ (J)`
Nhiệt lượng do nước thu vào:
`Q_2=Q_1=16150J`
c) Khối lượng nước trong cốc:
`Q_2=m_2c_2(t-t_2)`
→ `m_2=\frac{Q_2}{c_2(t-t_2)}=\frac{16150}{4200.(35-25)}=0,385 \ (kg)`