Cho một nhiệt lượng kế chứ 2 lít nước ở nhiệt dộ 15 độ C. Hỏi nước nóng lên tới bao nhiêu độ nếu bỏ vào nhiệt lượng kế một quả cầu bằng đồng thau khối khối lượng 500g được đun nóng 100 độ C.
Lấy nhiệt dung riêng của đồng là 368J/kg.K, của nước là 4186J/kg.K.
Bỏ qua nhiệt lượng truyền cho nhiệt lượng kế và môi trường bên ngoài.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có pt cân bằng nhiệt
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ 0,5.380\left(100-t_{cb}\right)=2.4200\left(t_{cb}-15\right)\\ \Rightarrow t_{cb}=16,88^o\\ \Rightarrow\Delta t^o=16,88-15=1,88^o\)
500g = 0,5 kg
sửa :150C = 15oC
nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên
\(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Leftrightarrow m_2.c_2.\Delta t_2=m_1.c_1.\Delta t_1\)
\(\Leftrightarrow0,5.368.\left(100-t\right)=\text{ 2.4186.(t – 15)}\)
\(\Leftrightarrow18400-184t=8336t-62520\)
\(\Leftrightarrow80920-8520t=0\)
\(\Leftrightarrow t=16,38^0C\)
Nhiệt lượng quả cầu đồng tỏa ra là:
Q2 = m2.c2.(t2 – t) = 0,5.368.(100 – t)
Nhiệt lượng nước thu vào là:
Q1 = m1.c1.(t – t1) = 2.4186.(t – 15)
Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên:
Qthu = Qtỏa ↔ Q2 = Q1
↔ 0,5.368.(100 – t) = 2.4186.(t – 15)
Suy ra t = 16,83oC
\(V_{H_2O}=2\left(l\right)\Rightarrow m_{H_2O}=2\left(kg\right)\\ Theo.PTCBN:Q_{thu}=Q_{toả}\\ \Leftrightarrow m_{H_2O}.c_{H_2O}.\left(t-t_{H_2O}\right)=m_{Cu}.c_{Cu}.\left(t_{Cu}-t\right)\\ \Leftrightarrow2.4200.\left(t-15\right)=0,5.380.\left(100-t\right)\\ \Leftrightarrow8400t-126000=19000-190t\\ \Leftrightarrow8590t=145000\\ \Leftrightarrow t=\dfrac{145000}{8590}\approx16,88^oC\)
Gọi nhiệt độ cân bằng hệ là \(t^oC\).
\(V=12l\Rightarrow m=12kg\)
Nhiệt lượng nước thu để nóng lên:
\(Q_{thu}=m_1c_1\left(t-t_1\right)=12\cdot4200\cdot\left(t-15\right)J\)
Nhiệt lượng đồng tỏa ra:
\(Q_{tỏa}=m_2c_2\cdot\left(t_2-t\right)=0,5\cdot368\cdot\left(100-t\right)J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Rightarrow12\cdot4200\cdot\left(t-15\right)=0,5\cdot368\cdot\left(100-t\right)\)
\(\Rightarrow t=15,31^oC\)
Nhiệt độ khi cân bằng là:
Ta có: \(Q_{thu}=Q_{toả}\)
\(\Leftrightarrow m_1c_1\left(t^o-t^o_1\right)=m_2c_2\left(t^o_2-t^o\right)\)
\(\Leftrightarrow t^o=\dfrac{m_1c_1t^o_1+m_2c_2t^o_2}{m_1c_1+m_2c_2}=\dfrac{2.4200.20+0,5.880.100}{2.4200+0,5.880}=\dfrac{5300}{221}\approx23,98^oC\)
Nhiệt lượng mà nước nhận được:
Ta có: \(Q_1=m_1c_1\left(t^o-t^o_1\right)=2.4200.\left(\dfrac{5300}{221}-20\right)=33448\left(J\right)\)
Tóm tắt
\(V=2l\Rightarrow m_1=2kg\\ t_1=15^0C\\ m_2=500g=0,5kg\\ t_2=100^0C\\ c_1=4186J/kg.K\\ c_2=368J/kg.K\)
_____________
\(\Delta t_1=?^0C\)
Giải
Nhiệt độ khi cânn bằng là:
Theo ptcb nhiệt:
\(Q_1=Q_2\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t-t_1\right)=m_2.c_2.\left(t_2-t\right)\\ \Leftrightarrow2.4168.\left(t-15\right)=0,5.368.\left(100-t\right)\\ \Leftrightarrow8336t-125040=18400-184t\\ \Leftrightarrow t\approx17^0C\)
Nhiệt độ nước nóng lên là:
\(\Delta t_1=t-t_1=17-15=2^0C\)
Ta có \(V_{nước}=2lit\Rightarrow m_{nước}=2kg\)
Đổi \(500g=0,5kg\)
Nhiệt lượng nước thu vào là
\(Q_{thu}=m_1\cdot c_1\cdot\left(t-t_1\right)=2\cdot4186\cdot\left(t-15\right)\)
Nhiệt lượng quả cầu bằng đồng thau tỏa ra là:
\(Q_{tỏa}=m_2\cdot c_2\cdot\left(t_2-t\right)=0,5\cdot368\cdot\left(100-t\right)\)
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có
\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)
\(\Rightarrow2\cdot4186\cdot\left(t-15\right)=0,5\cdot368\cdot\left(100-t\right)\)
\(\Rightarrow t\approx16,828^oC\)
Cho biết:
\(m_1=500g=0,5kg\)
\(t_1=100^oC\)
\(m_2=2kg\)
\(t_1'=15^oC\)
\(C_1=368J\)/kg.K
\(C_2=4186J\)/kg.K
Tìm: \(t_2=?\)
Giải:
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
\(Q_1=Q_2\)
\(m_1C_1\left(t_1-t_2\right)=m_2C_2\left(t_2-t_1'\right)\)
\(0,5.386\left(100-t_2\right)=2.4186\left(t_2-15\right)\)
\(19300-193t_2=8372t_2-125580\)
\(t_2\approx16,9\left(^oC\right)\)
Đáp số: \(t_2=16,9^oC\)