Một quả cầu bằng sắt có khối lượng m được đun nóng đến nhiệt độ t độ C. Nếu thả quả cầu đó vào bình cách nhiệt thứ 1 chứa 5kg nước ở nhiệt độ 0 độ C thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 4,2 độ C. Nếu thả quả cầu đó vào bình cách nhiệt thứ 2 chứa 4kg nước ở nhiệt độ 25 độ C thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 28,9 độ C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh xác định khối lượng m và nhiệt độ t độ C ban đầu của quả cầu. Biết ràng nhiệt dung riêng của sắt và nước lần lượt là 460J/kg.k và 4200J/kg.k
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Thả vào bình (1):
Săt: \(Q_{tỏa}=mc\Delta t=460m\cdot\left(t-4,2\right)J\)
Nước: \(Q_{thu}=mc\Delta t=5\cdot4200\cdot4,2=88200J\)
\(\Rightarrow Q_{tỏa}=Q_{thu}\Rightarrow460m\left(t-4,2\right)=88200\left(1\right)\)
Thả vào bình (2):
Sắt: \(Q_{tỏa}=m\cdot c\cdot\Delta t=460m\left(t-28,9\right)J\)
Nước: \(Q_{thu}=mc\Delta t=4\cdot4200\cdot\left(28,9-25\right)=65520J\)
\(\Rightarrow460m\left(t-28,9\right)=65520\left(2\right)\)
Lấy \(\dfrac{\left(1\right)}{\left(2\right)}\):
\(\Rightarrow\dfrac{460m\left(t-4,2\right)}{460m\left(t-28,9\right)}=\dfrac{88200}{65520}\)
\(\Rightarrow t=100^oC\)
\(460m\left(t-4,2\right)=88200\Rightarrow m\approx2kg\)
Tóm tắt:
\(m_1=200g=0,2kg\)
\(t_1=100^oC\)
\(t_2=25^oC\)
\(t=40^oC\)
\(\Rightarrow\Delta t_1=60^oC\)
\(\Delta t_2=15^oC\)
\(c_1=880J/kg.K\)
\(c_2=4200J/kg.K\)
===========
a) \(t=?^oC\)
Đâu là vật thu nhiệt ?
Đâu là vật tỏa nhiệt ?
Vì sao ?
b) \(Q_1=?J\)
c) \(m_2=?kg\)
a) Nhiệt độ sau khi cân bằng là \(t=40^oC\)
Quả cầu nhôm là vật tỏa nhiệt, nước là vật thu nhiệt. Vì quả cầu nhôm có nhiệt độ cao hơn còn nước có nhiệt độ thấp hơn
b) Nhiệt lượng vật tỏa ra:
\(Q_1=m_1.c_1.\Delta t_1=0,2.880.60=10560J\)
c) Khối lượng của nước:
Theo pt cân bằng nhiệt:
\(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow10560=m_2.c_2.\Delta t_2\)
\(\Leftrightarrow m_2=\dfrac{10560}{c_2\Delta t}=\dfrac{10560}{4200.15}\approx0,17kg\)
a, Gọi khối lượng nước là \(m\), khối lượng và nhiệt dung riêng quả cầu là \(m_1,c_1\). Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là \(t_{cb}\left(tcb\right)\) và số quả cầu thả vô nước là \(N\)
Ta có
Nhiệt lượng từ các quả cầu là
\(Q_{tỏa}=Nm_1c_1\left(100-t_{cb}\right)\)
Nhiệt lượng cân bằng của nước là
\(Q_{thu}=4200m\left(t_{cb}-20\right)\)
Pt cân bằng :
\(Q_{thu}=Q_{tỏa}\\ \Leftrightarrow4200m\left(t_{cb}-20\right)=Nm_1c_1\left(100-t_{cb}\right)\left(1\right)\)
Khi thả quả cầu đầu tiên \(N=1;t_{cb}=40^oC\) ta có
\(1m_1c_1\left(100-40\right)=4200m\left(40-20\right)\\ \Rightarrow m_1c_1=1400m\left(2\right)\)
Thay (2) và (1) ta đc
\(N.1400m\left(100-t_{cb}\right)=4200m\left(t_{cb}-20\right)\\ \Rightarrow100N-Nt_{cb}=3t_{cb}-60\left(\cdot\right)\)
Khi thả thêm quả cầu thứ 2 \(N=2\), từ pt \(\left(\cdot\right)\) ta được
\(200-2t_{cb}=3t_{cb}-60\\ \Rightarrow t_{cb}=52^oC\)
Vậy khi thả thêm quả cầu thứ 2 thì nhiệt độ cân bằng của nước là 52oC
Khi thả thêm quả cầu thứ 3 \(N=3\) từ pt \(\left(\cdot\right)\) ta đc
\(300-3t_{cb}=3t_{cb}-60^oC\Rightarrow t_{cb}=60^oC\)
Vậy khi thả thêm quả cầu thứ 3 thì \(t_{cb}\) nước là 60oC
Khi \(t_{cb}=90^oC\) từ pt \(\left(\cdot\right)\) ta đc
\(100N-90N=270-60\\ \Rightarrow N=21\)
Vận cần thả 21 quả cầu thì \(t_{cb}=90^oC\)
a, nhiệt độ của nhôm khi cân bằng nhiệt là \(60^0C\).
b, nhiệt lượng nước thu vào là:
\(Q_2=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)=1,5.4200.\left(60-58\right)=12600J\)
c, khối lượng của quả cầu nhôm là:
theo ptcn nhiệt:
\(Q_1=Q_2\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\\ \Leftrightarrow m_1.880.\left(88-60\right)=1,5.4200.\left(60-58\right)\\ \Leftrightarrow24864m_1=12600\\ \Leftrightarrow m_1\approx0,5kg\)
thể tích của quả cầu nhôm là:
\(D=\dfrac{m_1}{V}\Rightarrow V=\dfrac{m_1}{D}=\dfrac{0,5}{2700}=0,00018\left(m^3\right)\)
Ta có : \(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow m_1c_1\left(100-25\right)=m_2c_2\left(25-20\right)\)
\(\Leftrightarrow m_2c_2=15m_1c_1\) ( 2 )
- Gọi nhiệt độ lúc cân bằng là t .
Ta lại có : \(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow4m_1c_1\left(100-t\right)=\left(m_1c_1+m_2c_2\right)\left(t-25\right)\) ( 1 )
- Từ 1 và 2 giải hệ ta được : \(t=40\)
Vậy ...
Tóm tắt
\(t_1=260^0C\)
\(c_1=\) 460 J/Kg.K
\(t_2=20^0C\)
\(c_2=\) 4200 J/Kg.K
\(m_2=2kg\)
\(t=50^0C\)
a) \(Q=?J\) ; b) \(m_1=?kg\)
Giải
Nhiệt lượng thu vào của nước là:
\(Q_2=m_2\cdot c_2\cdot\left(t-t_2\right)=2\cdot4200\cdot\left(50-20\right)=252000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng của quả cầu bằng nhiệt lượng của nước thu vào
\(Q_1=Q_2=252000\left(J\right)\)
Khối lượng của quả cầu là
\(Q_1=m_1\cdot c_1\cdot\left(t_1-t\right)\)
\(\Rightarrow m_1=\dfrac{Q_1}{c_1\cdot\left(t_1-t\right)}\)
\(\Rightarrow m_1=\dfrac{252000}{460\cdot\left(260-50\right)}=2,6\left(kg\right)\)
Câu 1:
a.
Nhiệt độ ngay khi cân bằng nhiệt:
\(t_1-t=260^0C-50^0C=210^0C\)
b.
Nhiệt lượng nước thu vào:
\(Q_{thu}=mc\left(t-t_1\right)=2\cdot4200\cdot\left(50-20\right)=252000\left(J\right)\)
c.
Cân bằng nhiệt: \(Q_{toa}=Q_{thu}=252000\left(J\right)\)
\(\Leftrightarrow252000=m\cdot460\cdot210=96600m\)
\(\Leftrightarrow m\approx2,6\left(kg\right)\)
Câu 2:
a.
Nhiệt lượng nước thu vào:
\(Q_{thu}=mc\left(t-t_1\right)=0,47\cdot4200\cdot\left(25-20\right)=9870\left(J\right)\)
b.
Cân bằng nhiệt: \(Q_{toa}=Q_{thu}=9870\left(J\right)\)
\(\Leftrightarrow0,15\cdot880\cdot\left(t_1-25\right)=9870\)
\(\Leftrightarrow132t-3300=9870\)
\(\Leftrightarrow t\approx99,8^0C\)
*Thả vào bình 1:
\(=>Qtoa\left(sat\right)1=m460.\left(t-4,2\right)\left(J\right)\)
\(=>Qthu\left(nuoc\right)1=5.4200.4,2=88200\left(J\right)\)
\(=>460m\left(t-4,2\right)=88200\left(1\right)\)
*thả vào bình 2:
\(=>Qtoa\left(sat\right)2=m.460\left(t-28,9\right)\left(J\right)\)
\(=>Qthu\left(nuoc\right)2=4.4200.\left(28,9-25\right)=65520\left(J\right)\)
\(=>460m\left(t-28,9\right)=65520\left(2\right)\)
(1)(2)=>hệ pt: \(\left\{{}\begin{matrix}460m\left(t-4,2\right)=88200\\460m\left(t-28,9\right)=65520\end{matrix}\right.\)
\(< =>\left\{{}\begin{matrix}460mt-1932m=88200\\460mt-13294m=65520\end{matrix}\right.\)
\(=>11362m=22680=>m\approx2kg\left(3\right)\)
thế(3) vào(1)\(=>460.2\left(t-4,2\right)=88200=>t=100^oC\)
cho mình hỏi cái dấu suy ra thứ 8 làm sao để ra được z ạ