Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
Trả lời:
+ Điện năng A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640 J.
C2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.
Trả lời:
+ Nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được: Q = Q1 + Q2 ; trong đó
Nhiệt lượng nước nhận được Q1 = c1m1 ∆to = 4200.0,2.9,5 = 7980 J.
Nhiệt lượng bình nhôm nhận được Q2 = c2m2 ∆to = 880.0,078.9,5 = 652 J.
Vậy Q = 7980 + 652 = 8632 J.
C3: Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh.
Trả lời:
+ So sánh: ta thấy A lớn hơn Q một chú. Điện năng tiêu thụ đã có một ít biến thành nhiệt lượng được truyền ra môi trường xung quanh.
\(TT\)
\(R=50\Omega\)
\(I=2A\)
\(a.Q=?J\)
\(t=10'=600s\)
\(b.m=500g=0,5kg\)
\(t^0_1=20^0C\)
\(t^0_2=100^0C\)
\(\Rightarrow\Delta t^0=80^0C\)
c = 4200J/kg.K
\(t=?s\)
Giải
a. Nhiệt lượng bếp tỏa ra trong 10 phút là:
\(Q=I^2.R.t=2^2.50.600=120000J\)
b. Nhiệt lượng cung cấp cho bếp điện là:
\(Q=m.c.\Delta t^0=0,5.4200.80=168000J\)
Thời gian đun sôi nước là:
\(Q=I^2.R.t\Rightarrow t=\dfrac{Q}{I^2.R}=\dfrac{168000}{2^2.50}=840s\)
Nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt
- Khối lượng của nước trong bình là:
\(m_1=V_1.D_1=\)\(\left(\pi.R^2_1.R_2-\frac{1}{2}.\frac{3}{4}\pi R^3_2\right)\)\(.D_1\approx10,467\left(kg\right)\)
- Khối lượng của quả cầu là: \(m_2=V_2.D_2=\frac{4}{3}\pi R^3_2.D_2\)\(=11,304\left(kg\right)\)
- Phương trình cân bằng nhiệt: \(c_1m_1\left(t-t_1\right)=c_2m_2\left(t_2-t\right)\)
Suy ra : \(t=\frac{c_1m_1t_1+c_2m_2t_2}{c_1m_1+c_2m_2}\)\(=23,7^oC\)
- Thể tích của dầu và nước bằng nhau nên khối lượng của dầu là:
\(m_3=\frac{m_1D_3}{D_1}=8,37\left(kg\right)\)
- Tương tự như trên, nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt là:
\(t_x=\frac{c_1m_1t_1+c_2m_2t_2+c_3m_3t_3}{c_1m_1+c_2m_2+c_3m_3}\)\(\approx21^oC\)
- Áp lực của quả cầu lên đáy bình là:
\(F=P_2-FA=10.m_2-\frac{1}{2}.\frac{4}{3}\pi R^3_2\)\(\left(D_1+D_3\right).10\approx75,4\left(N\right)\)
tại sao thể tích nước lại là tích của tết diện với bán kính quả cầu trừ đi thể tích nửa quả cầu
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 25oC tới 100oC là:
\(Q_1=m_1.c_1\left(t_2-t_1\right)=0,5.880.100-25=33000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 25oC tới 100oC là:
\(Q_2=m.c\left(t_2-t_1\right)=2.4200.\left(100-25\right)=630000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết:
\(Q=Q_1+Q_2=33000+630000=663000\left(J\right)\) (1)
Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện cung cấp trong thời gian 20 phút là:
\(H=\frac{Q}{Q_{tp}}\Rightarrow Q=H.Q_{tp}\)
Ta lại có: \(Q_{tp}=A=P.t\)
\(\Rightarrow Q=H.P.t\Rightarrow P=\frac{Q}{H.t}\) (2)
Tính hiệu suất:
\(\text{H = 100% - 30% = 70%}\)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow P=\frac{Q}{H.t}=\frac{663000.100}{70.1200}=789,3\left(W\right)\)
Tóm tắt:
Nhôm m1 = 0,5kg
c1 = 880J/kg.K
Nước m2 = 2kg
c2 = 4200J/kg.K
t1 = 250C
t2 = 1000C
t = 20' = 1200 s
Qhp = 30%.Qtỏa
P (hoa) = ?
Giải:
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 250C tới 1000C là:
Q1 = m1c1 ( t2 – t1 ) = 0,5.880.(100 – 25 ) = 33000 ( J )
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 250C tới 1000C là:
Q2 = mc ( t2 – t1 ) = 2.4200.( 100 – 25 ) = 630000 ( J )
Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết:
Q = Q1 + Q2 = 663000 ( J ) (1)
Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện cung cấp trong thời gian 20 phút là:
\(H=\frac{Q}{Q_{tp}}\Rightarrow Q=Q_{tp}.H\)
mà Qtp = A = P.t => \(Q=H.P.t\Rightarrow P=\frac{Q}{H.t}\) (2)
Tính hiệu suất: H = 100% - 30% = 70%
Từ ( 1 ) và ( 2 ) : P = \(\frac{Q}{H.t}=\frac{663000.100}{70.1200}=789,3\left(W\right)\)
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 25oC tới 100oC là:
\(Q_1=m_1.c_1\left(t_2-t_1\right)=0,5.880.100-25=33000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 25oC tới 100oC là:
\(Q_2=m.c\left(t_2-t_1\right)=2.4200.\left(100-25\right)=630000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết:
\(Q=Q_1+Q_2=33000+630000=663000\left(J\right)\) (1)
Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện cung cấp trong thời gian 20 phút là:
\(H=\frac{Q}{Q_{tp}}\Rightarrow Q=H.Q_{tp}\)
Ta lại có: \(Q_{tp}=A=P.t\)
\(\Rightarrow Q=H.P.t\Rightarrow P=\frac{Q}{H.t}\) (2)
Tính hiệu suất:
\(\text{H = 100% - 30% = 70%}\)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow P=\frac{Q}{H.t}=\frac{663000.100}{70.1200}=789,3\left(W\right)\)
Nhiệt độ của nước đá đang tan là 00C, vì sau khi có cân bằng nhiệt hỗn hợp bao gồm cả nước và nước đá nên nhiệt độ của nó cũng là 00C.
Nhiệt lượng mà nước (350C) đã tỏa ra:
Qtỏa = mc (t1 – t0) = 1,5.4200.30 = 189 000 J
Gọi x là khối lượng nước đá đã bị nóng chảy. Nhiệt lượng mà nước đá thu vào để nóng chảy là:
Qthu = \(x.\lambda\) = 340000.x
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa = Qthu => 340 000 x = 189 000: 340 000 = 0,55 kg
Vậy khối lượng nước đá ban đầu là: 0,45 + 0,55 = 1,0 kg
Nhiệt độ nước đá đang tan là 0 độ c, vì sau khi có cân bằng nhiệt hỗn hợp bao gồm cả nước và nước đá nên nhiệt độ của nó cũng là 0 độ c
Nhiệt lượng mà nước ở 30 độ c đã toả ra:
Q1 = m.c. ∆t = 1,5.4200.30 = 189000J
Gọi x (kg) là khối lượng nước đá bị nóng chảy
Nhiệt lượng mà nước đá thu vào để nóng chảy là
Q2 = λ .x = x.3,4.105 J
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt lượng:
Q1=Q2<=> 189000=x.3,4.105 => x=0,55kg
Vậy khối lượng nước đá ban đầu là: 0,45+0,55=1kg