Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Khi được làm lạnh tới 00C, nước toả ra một nhiệt lượng bằng: Q1 = m1.C1(t – 0) = 0,5.4200.20 = 42 000JĐể làm “nóng” nước đá tới 00C cần tốn một nhiệt lượng:Q2 = m2.C2(0 – t2) = 0,5.2100.15 = 15 750JBây giờ muốn làm cho toàn bộ nước đá ở 00C tan thành nước cũng ở 00C cần một nhiệt lượng là: Q3 = λ.m2 = 3,4.105.0,5 = 170 000JNhận xét:+ Q1 > Q2 : Nước đá có thể nóng tới 00C bằng cách nhận nhiệt lượng do nước toả ra+ Q1 – Q2 < Q3 : Nước đá không thể tan hoàn toàn mà chỉ tan một phần.Vậy sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập nước đá không tan hoàn toàn và nhiệt độ của hỗn hợp là 00C
a,Giả sử nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là \(0^oC\rightarrow\) nhiệt lượng tỏa ra của nước khi nó hạ nhiệt từ \(10^oc\rightarrow0^oC\) là:\(Q_1=c_n.m_1\left(t_1-0\right)=4200.0,5.10=21000J\)
Nhiệt lượng thu vào của m2 kg nước đá để tăng từ \(-30^oC\rightarrow0^oC\) là:
\(Q_2=c_{nđ}.m_2\left(0-t_2\right)=2100.1.30=63000J\)
Do \(Q_1< Q_2\) nên nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp không thể lớn hơn \(0^oC\) mà chỉ nhỏ hơn hoặc bằng \(0^oC\)
Giả sử \(0^oC\) ,m1 kg nước đá bị đóng băng hoàn toàn. Khi đó nhiệt lượng tỏa ra của nó là:
\(Q'_1=\lambda.m_1=335000.0,5=167500J\)
Do \(Q_1+Q'_1=21000+167500=188500J>Q_2=63000J\)
nên nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 0oC và chỉ có một phần nước của m1 bị đóng băng ở 0oC
Khối lượng nước gọi là \(m'_1\)
Ta có \(\lambda.m'_1=Q_2-Q_1\)
\(\Rightarrow m'_1=\dfrac{Q_2-Q_1}{\lambda}=\dfrac{63000-21000}{335000}=0,125\left(kg\right)\)
Khối lượng nước đá tổng cộng ở 0oC trong nhiệt lượng kế là
\(M=m_1+m'_1=1+0,125=1,125\left(kg\right)\)
Khối lượng ở 0oC trong nhiệt lượng kế sau khi cân bằng nhiệt được xác lập
\(m''_1=m_1-m'_1=0,5-0,125=0,375\left(kg\right)\)
Thể tích hỗn hợp trọng nhiệt lượng kế là
\(V=\dfrac{M}{D_{nđ}}=\dfrac{m''_1}{D_n}=\dfrac{1,125}{900}+\dfrac{0,375}{1000}=1,625.10^{-3}m^3=1,625\left(dm^3\right)\)
ta có:
gọi q là nhiệt dung của nước
c là nhiệt dung của viên bi bằng đồng
(nhiệt dung là mC)
khi thả viên bi thứ nhất:
Qtỏa=Qthu
\(\Leftrightarrow c\left(t_1-t\right)=q\left(t-t^0\right)\)
\(\Leftrightarrow c\left(90-20\right)=q\left(20-t^0\right)\)
\(\Leftrightarrow70c=q\left(20-t^0\right)\)
\(\Rightarrow q=\frac{70c}{20-t^0}\)
khi bỏ viên bi thứ hai vào:
Qtỏa=Qthu
\(\Leftrightarrow c\left(t_1-t'\right)=q\left(t'-t\right)+c\left(t'-t\right)\)
\(\Leftrightarrow c\left(90-25\right)=q\left(25-20\right)+c\left(25-20\right)\)
\(\Leftrightarrow65c=5q+5c\)
\(\Leftrightarrow65c=\frac{5.70c}{20-t^0}+5c\)
\(\Leftrightarrow60c=\frac{350c}{20-t^0}\)
\(\Leftrightarrow60=\frac{350}{20-t^0}\Rightarrow t^0=\frac{85}{6}\approx14,2\)
pn ơi cho t hỏi khi thả viên bi thứ nhất thì Q thu là Q nào
còn khi thả viên bi thứ 2 thì t' là j , Q tỏa , Q thu là gì
1.
Tóm tắt
t1 = 20oC ; c1 = 4200J/kg.K
m1 = m2 = 0,5kg ; t2 = -15oC ; c2 = 2100J/kg.K
\(\lambda\) = 3,4.105J/kg
________________________________________________
t = ?
Giải
Nhiệt lượng mà nước trong nhiệt lượng kế tỏa ta khi được làm lạnh từ t1 = 20oC xuống 0oC là:
\(Q_1=m_1.c_1\left(t_1-0\right)=0,5.4200\left(20-0\right)=4200\left(J\right)\)
Nhiệt lượng mà khối nước đá cần thu vào để nóng lên từ t2 = -15oC lên nhiệt độ nóng chảy 0oC là:
\(Q_2=m_2.c_2\left(0-t_2\right)=0,5.2100\left(0+15\right)=15750\left(J\right)\)
Nhiệt lượng cần cung cấp để khối nước đá ở 0oC nóng chảy hoàn toàn là:
\(Q_3=m_2.\lambda=0,5.3,4.10^5=170000\left(J\right)\)
Ta thấy \(Q_1< Q_2+Q_3\) nên nhiệt lượng nước tỏa ra không đủ để làm cho khối nước đá tan chảy hoàn toàn nên khối nước đá chỉ tan một phần và nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp là 0oC.
2.
Tóm tắt
m1 = 900g = 0,9kg ; t1 ; c1 = 2100J/kg.K
m2 = 1,5kg ; t2 = 6oC ; c2 = 4200J/kg.K
mn = 1,47kg ; \(\lambda\) = 3,4.105J/kg
________________________________________
t1 = ?
Giải
Sau khi cân bằng nhiệt thì khối lượng nước bị giảm nên đã có một phần nước bị đông đặc thành nước đá ở 0oC, khối lượng của phần nước đó là m = m2 - mn = 1,5 - 1,47 = 0,03(kg), do chỉ có một phần nước đông thành đá nên nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp là t = 0oC.
Nhiệt lượng cục nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ t1 lên t = 0oC là:
\(Q_1=m_1.c_1\left(t-t_1\right)\)
Nhiệt lượng nước tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ t2 = 6oC xuống t = 0oC là:
\(Q_2=m_2.c_2\left(t_2-t\right)\)
Nhiệt lượng m(kg) nước tỏa ra để đông đặc thành nước đá ở 0oC là:
\(Q_3=m.\lambda\)
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_1=Q_2+Q_3\\ \Rightarrow m_1.c_1\left(t-t_1\right)=m_2.c_2\left(t_2-t\right)+m.\lambda\\ \Rightarrow t_1=t-\dfrac{m_2.c_2\left(t_2-t\right)+m.\lambda}{m_1.c_1}=0-\dfrac{1,5.4200\left(6-0\right)+0,03.3,4.10^5}{0,9.2100}\\ \Rightarrow t_1\approx-25,4\left(^oC\right)\)
Vậy lúc đầu nước đá có nhiệt độ -25,4oC
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
a) *Khi do m1 (kg) nước vào nhiệt lượng kế ,ta có pt :
Q0 = Q1
<=> m0.c1.(t0 - t1 ) = m1.c1 (t1 - tx)
<=>0,4 .(25-20 ) = m1 . (20 -tx )
<=> m1 (20 - tx ) = 2
<=> tx = \(\dfrac{20m_1-2}{m_1}\) (1)
*Khi bỏ cục đá vào nhiệt lượng kế :
Ta co : M = m0 + m1 + m2
=> m2 = M- m0 - m1 = 0,7 - 0,4 - m1 = 0,3 - m1
Nhiệt lượng tổng cộng của cục đá :
Qda = Q-10 den 0 + Q0*C + Q0 den t3
<=> Qda = m2.c2. (0 - t2 ) + m2 .\(\curlywedge\) + m2 . c1 ( t3 - 0)
<=> Qda = (0,3 - m1 ) .2100.10+ (0,3 - m1 ).336000 + (0,3 - m1 ) 4200.5
<=> Qda = 378 000 (0,3 - m1 )
<=> Qda = 113400 - 378000m1
Nhiệt lượng tỏa ra của nước trong nhiệt lượng kế :
Qnuoc = (0,4+m1). c1.(t1- t3)= (0,4+ m1).4200.(20-5)= 25 200+63000m1
Áp dụng pt cân bằng nhiệt , ta có :
Qda = Qnuoc
<=> 113 400 - 378 000 m1 = 25 200 + 63 000 m1
<=> m1 = 0,2
=> m2 = 0,3 - m1 = 0,3 - 0,2 = 0,1
Vay......................
b) Thay m1 = 0,2 vào (1) , tá dược :
tx = \(\dfrac{20m_1-2}{m_1}=\dfrac{20.0,2-2}{0,2}=10\)
Vay ....................
a,Giả sử nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 0oC→ nhiệt lượng tỏa ra của nước khi nó hạ nhiệt từ là:Q1=cn.m1(t1−0)=4200.0,5.10=21000J
Nhiệt lượng thu vào của m2 kg nước đá để tăng từ −30oC→0oC
là:
Q2=cnđ.m2(0−t2)=2100.1.30=63000J
Do Q1<Q2
nên nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp không thể lớn hơn 0oC mà chỉ nhỏ hơn hoặc bằng 0oC
Giả sử 0oC
,m1 kg nước đá bị đóng băng hoàn toàn. Khi đó nhiệt lượng tỏa ra của nó là:
Q′1=λ.m1=335000.0,5=167500J
Do Q1+Q′1=21000+167500=188500J>Q2=63000J
nên nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 0oC và chỉ có một phần nước của m1 bị đóng băng ở 0oC
Khối lượng nước gọi là m′1
Ta có λ.m′1=Q2−Q1
⇒m′1=Q2−Q1λ=63000−21000335000=0,125(kg)
Khối lượng nước đá tổng cộng ở 0oC trong nhiệt lượng kế là
M=m1+m′1=1+0,125=1,125(kg)
Khối lượng ở 0oC trong nhiệt lượng kế sau khi cân bằng nhiệt được xác lập
m′′1=m1−m′1=0,5−0,125=0,375(kg)
Thể tích hỗn hợp trọng nhiệt lượng kế là
V=MDnđ=m′′1Dn=1,125900+0,3751000=1,625.10−3m3=1,625(dm3)