Trong một bình đậy kín có một cục nước đá có khối lượng M = 0,1kg nổi trên nước, trong cục đá có viên chì khối lượng m = 5g. Hỏi phải tốn một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để cục nước đá có lõi chì bắt đầu chìm xuống. Cho khối lượng riêng của chì là 11,3g/cm3, của nước đá lá 0,9g/cm3, nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 3,4.105J/kg. Nhiệt độ nước trung bình là 00C.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
1-)để cục nước đá bắt đầu chìm hay nổi thì không cần thiết để cho toàn bộ cục nước đá tan hết,nếu biết nổi hay chìm thì ta cần phải xét khối lượng riêng của nước đá và chì có bằng hay nhỏ hơn,lớn hơn trọng lượng riêng nước ta có
gọi m hay vì m2=12g=0,012kg
m1=120g=0,12kg
gọi M'1 là khối lượng còn lại đá khi bắt đầu chìm
Dkk là khối lượng riêng trung bình của nước đá và chì
V tổng thể tích của nước đá và chị
m khối lượng của chì
Dkk=Dnuoc<=>\(\dfrac{M'1+m}{V}=Dnuoc\)
cách khác \(V=\dfrac{m}{Dchi}+\dfrac{M}{Dnuocda}\)
do đó M'1+m=Dnuoc.\(\left(\dfrac{M'1}{Dnuocda}+\dfrac{m}{Dchi}\right)\)
M1=\(\dfrac{m.\left(Dchi-Dnuoc\right).Dnuocda}{\left(Dnuoc-Dnuocda\right).Dchi}=\dfrac{0,012.\left(11300-1000\right).900}{\left(1000-900\right).11300}\approx0,1kg=100g\)
nếu trường hợp 1 M1=100g để điều kiện tốn khối lượng đá để chìm trong nước
thì khối lượng nước đá ở đây là 120g vẫn chìm trong nước
khối lượng nước đá phải tan :120-20=20g=0,02kg
2-)nhiệt lượng cần dùng cái này phải đổi ra mg
Q=\(\lambda.M'=3,4.10^5.0,02=6800J\)
đoạn Qthu hơi nhầm lẫn xíu rối quá(bên dưới)
\(Qthu=170000M+\dfrac{1}{2}.2100.M.20+mC.20+2m.4200.20\)
\(=191000M+20mC+168000m\)
\(=>252000m+126000M=191000M+20mC+168000m\)
\(=>65000M=20m\left(4200-C\right)\left(2\right)\)
(2) chia(1)
\(=>\dfrac{260}{701}=\dfrac{2\left(4200-C\right)}{8401}=>C=...\)
đá chỉ tan một nửa nên nhiệt độ cuối cùng tcb=0oC
\(=>Qthu1=\dfrac{1}{2}M.34.10^4=170000M\left(J\right)\)
\(=>Qthu2=\dfrac{1}{2}M.2100.5=5250M\left(J\right)\)
\(=>Qtoa1=m.C.10=10m\left(J\right)\)
\(=>Qtoa2=2m.4200.10=84000m\left(J\right)\)
\(=>175250M=84010m\left(1\right)\)
khi rót một lượng nước ở t3=50oC
\(=>Qtoa=\left(2m+M\right).4200.\left(50-20\right)=\left(2m+M\right)126000\left(J\right)\)
\(=252000m+126000M\left(J\right)\)
\(=>Qthu=170000M+m.C.20+2m.4200.20\)
\(=170000M+20mC+168000m\left(J\right)\)
\(=>252000m+126000M=170000M+20mC+168000m\)
\(< =>\)\(44000M=20m\left(4100-C\right)\left(2\right)\)
(2) chia(1)
\(=>\dfrac{176}{701}=\dfrac{2\left(4100-C\right)}{8401}=>C=...\)
(bài này ko chắc , bạn bấm lại máy tính nhá , dài quá sợ sai)
gọi m là số lượng kg nước cần thêm
nhiệt lượng để hệ tăng đến 0 độ
\(Q_1=0,1.2100.20+0,125.380.20=5150\left(J\right)\)
nhiệt lượng làm nửa đá tan
\(Q_2=3,4.10^5.\dfrac{0,1}{2}=17000\left(J\right)\)
cân bằng nhiệt ta có \(Q_1+Q_2=m.4200.20\Rightarrow m\approx0,264\left(kg\right)\)
200g=0,2kg
50g=0,05kg
100g=0,1kg
ta có phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa=Qthu
\(\Leftrightarrow Q=m_1C_1\left(0--10\right)+m_1\lambda+m_1C_2\left(100-0\right)+m_1L\)
\(\Leftrightarrow Q=3600+68000+84000+460000\)
\(\Leftrightarrow Q=615600J\)
nếu bỏ cục nước đá vào nước thì phương trình cân bằng nhiệt là:
Qtỏa=Qthu
\(\Leftrightarrow Q_n+Q_{nh}=Q_{nđ}\)
\(\Leftrightarrow Q_2+Q_3=Q_1\)
\(\Leftrightarrow m_2C_2\left(t_2-t\right)+m_3C_3\left(t_3-t\right)=m_1C_1\left(t-t_1\right)+\left(m_1-0,05\right)\lambda\)
\(\Leftrightarrow4200m_2\left(20-0\right)+88\left(20-0\right)=360\left(0--10\right)+3,4.10^5\left(0,2-0,05\right)\)
\(\Leftrightarrow84000m_2+1760=54600\)
\(\Rightarrow m_2=0,63kg\)
chú ý ở câu b:
nhiệt độ cân bằng là 0 vì nước đá chưa tan hết.
khối lượng nhân cho lamđa phải trừ đi cho phần chưa tan hết
chúc bạn thành công nhé
gọi m' là KL nước đá còn lại
ta có: Fa = P
⇔ dV=10m1 ⇔ \(10D\left(\frac{m'}{V_1}+\frac{m}{V_2}\right)=10\left(m'+m\right)\)
⇔ \(1\left(\frac{m'}{0,9}+\frac{5}{11,3}\right)=m'+5\Leftrightarrow m'\approx41\left(g\right)\)
KL nước đá tan là: m2=M-m'=100-41=59g=0,059kg
NL cần c2 để cục nước đá có chì bắt đầu chìm xuống là:
Q=m2λ=0,059.3,4.105=20060J