Thả 1 quả cầu nhôm có khối lượng 0.15kg được đun nóng tới 80oC vào 1 bể nước chứa 2kg nước ở 30°C. Sau một thời gian, nhiệt độ cân bằng của quả cầu là bao nhiêu, coi như chỉ có quả cầu và nước chuyền cho nhau. Cho nhiệt dug riêng của nhôm là 880J/ kg.K, của nước là 4,200J/ kg.K
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Tóm tắt:
m1 = 0,15 kg
c1 = 880 J/ kg.K
t1 = 100oC
t = 25oC
c2 = 4 200 J/ kg.K
t2 = 20oC
t = 25oC
m2 = ? kg
GIẢI:
Nhiệt lượng của quả cầu nhôm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100oC xuống 25oC là:
\(Q_1=m_1\cdot c_1\cdot\left(t_1-t\right)=0,15\cdot880\cdot\left(100-25\right)=9900\left(J\right)\)
Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ 20oC lên 25oC là:
\(Q_2=m_2\cdot c_2\cdot\left(t-t_1\right)=m_2\cdot4200\cdot\left(25-20\right)=m_2\cdot21000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng cầu tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào:
\(Q_1=Q_2=9900\left(J\right)\)
\(\Rightarrow9900=m_2\cdot21000\)
\(m_2=\dfrac{9900}{21000}\simeq0,47kg\)
Gọi m1, c1, t1 lần lượt là khối lượng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ ban đầu của quả cầu
m2, c2, t2 lần lượt là khối lượng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ ban đầu của nước
Nhiệt lượng của quả cầu tỏa ra để hạ xuống 25oC là:
Qtỏa= m1.c1.(t1-25)= 0,15.880.(100-25)= 9900 J
Nhiệt lượng của nước thu vào để tăng lên 25oC là:
Qthu= m2.c2.(25-t2)= m2.4200.(25-20)= 21000m2 J
Theo PT cân bằng nhiệt, ta có: Qtỏa = Qthu
⇔ 9900= 21000m2
⇒ m2= \(\dfrac{9900}{21000}\)≃ 0,47 kg
Q(thu)=Q(tỏa)
<=>m1.c1.(t-t1)=m2.c2.(t2-t)
<=> m1.4200.(25-20)=0,15.880.(100-25)
=>m1=0,47(kg)
=> Khối lượng nước khoảng 470 gam
CÂU 10
ta có thể tích khối gỗ hình lập phương:
V1=\(4^3=64cm3\)
vì vật chìm 3/4 trong nước
=>V(chìm của khối gỗ)=\(\dfrac{3}{4}.V1=\dfrac{3}{4}.64=48cm3\)
=>lực đẩy Acssimet tác dụng lên khối gỗ
\(Fa=10.D.V\)(chìm)=10.1000.48=480000(N)
Nhiệt lượng toả ra
\(Q_{toả}=0,2.880\left(100-27\right)=12848J\)
Ta có phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ \Leftrightarrow12848=m_n4200\left(27-20\right)\\ \Rightarrow m_n\approx0,43kg\)
Gọi nhiệt độ cân bằng hệ là \(t^oC\)
Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra:
\(Q_{tỏa}=m_1c_1\left(t_1-t\right)=0,15\cdot880\cdot\left(80-t\right)=132\left(80-t\right)J\)
Nhiệt lượng nước thu vào:
\(Q_{thu}=m_2c_2\left(t-t_2\right)=2\cdot4200\cdot\left(t-30\right)=8400\left(t-30\right)J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Rightarrow132\left(80-t\right)=8400\left(t-30\right)\Rightarrow t=30,8^oC\)
\(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Leftrightarrow m_1c_1.\left(t_1-t\right)=m_2c_2.\left(t-t_2\right)\)
\(\Leftrightarrow0,15.880.\left(80-t\right)=2.4200.\left(t-30\right)\)
\(\Leftrightarrow10560-132t=8400t-252000\)
\(\Leftrightarrow10560-132t-8400t+252000=0\)
\(\Rightarrow t=30,8^oC\)