Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
Trả lời:
+ Điện năng A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640 J.
C2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.
Trả lời:
+ Nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được: Q = Q1 + Q2 ; trong đó
Nhiệt lượng nước nhận được Q1 = c1m1 ∆to = 4200.0,2.9,5 = 7980 J.
Nhiệt lượng bình nhôm nhận được Q2 = c2m2 ∆to = 880.0,078.9,5 = 652 J.
Vậy Q = 7980 + 652 = 8632 J.
C3: Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh.
Trả lời:
+ So sánh: ta thấy A lớn hơn Q một chú. Điện năng tiêu thụ đã có một ít biến thành nhiệt lượng được truyền ra môi trường xung quanh.
Nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt
- Khối lượng của nước trong bình là:
\(m_1=V_1.D_1=\)\(\left(\pi.R^2_1.R_2-\frac{1}{2}.\frac{3}{4}\pi R^3_2\right)\)\(.D_1\approx10,467\left(kg\right)\)
- Khối lượng của quả cầu là: \(m_2=V_2.D_2=\frac{4}{3}\pi R^3_2.D_2\)\(=11,304\left(kg\right)\)
- Phương trình cân bằng nhiệt: \(c_1m_1\left(t-t_1\right)=c_2m_2\left(t_2-t\right)\)
Suy ra : \(t=\frac{c_1m_1t_1+c_2m_2t_2}{c_1m_1+c_2m_2}\)\(=23,7^oC\)
- Thể tích của dầu và nước bằng nhau nên khối lượng của dầu là:
\(m_3=\frac{m_1D_3}{D_1}=8,37\left(kg\right)\)
- Tương tự như trên, nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt là:
\(t_x=\frac{c_1m_1t_1+c_2m_2t_2+c_3m_3t_3}{c_1m_1+c_2m_2+c_3m_3}\)\(\approx21^oC\)
- Áp lực của quả cầu lên đáy bình là:
\(F=P_2-FA=10.m_2-\frac{1}{2}.\frac{4}{3}\pi R^3_2\)\(\left(D_1+D_3\right).10\approx75,4\left(N\right)\)
tại sao thể tích nước lại là tích của tết diện với bán kính quả cầu trừ đi thể tích nửa quả cầu
Tóm tắt:
Nhôm m1 = 0,5kg
c1 = 880J/kg.K
Nước m2 = 2kg
c2 = 4200J/kg.K
t1 = 250C
t2 = 1000C
t = 20' = 1200 s
Qhp = 30%.Qtỏa
P (hoa) = ?
Giải:
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 250C tới 1000C là:
Q1 = m1c1 ( t2 – t1 ) = 0,5.880.(100 – 25 ) = 33000 ( J )
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 250C tới 1000C là:
Q2 = mc ( t2 – t1 ) = 2.4200.( 100 – 25 ) = 630000 ( J )
Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết:
Q = Q1 + Q2 = 663000 ( J ) (1)
Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện cung cấp trong thời gian 20 phút là:
\(H=\frac{Q}{Q_{tp}}\Rightarrow Q=Q_{tp}.H\)
mà Qtp = A = P.t => \(Q=H.P.t\Rightarrow P=\frac{Q}{H.t}\) (2)
Tính hiệu suất: H = 100% - 30% = 70%
Từ ( 1 ) và ( 2 ) : P = \(\frac{Q}{H.t}=\frac{663000.100}{70.1200}=789,3\left(W\right)\)
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 25oC tới 100oC là:
\(Q_1=m_1.c_1\left(t_2-t_1\right)=0,5.880.100-25=33000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 25oC tới 100oC là:
\(Q_2=m.c\left(t_2-t_1\right)=2.4200.\left(100-25\right)=630000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết:
\(Q=Q_1+Q_2=33000+630000=663000\left(J\right)\) (1)
Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện cung cấp trong thời gian 20 phút là:
\(H=\frac{Q}{Q_{tp}}\Rightarrow Q=H.Q_{tp}\)
Ta lại có: \(Q_{tp}=A=P.t\)
\(\Rightarrow Q=H.P.t\Rightarrow P=\frac{Q}{H.t}\) (2)
Tính hiệu suất:
\(\text{H = 100% - 30% = 70%}\)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow P=\frac{Q}{H.t}=\frac{663000.100}{70.1200}=789,3\left(W\right)\)
Nhiệt lượng dây chì toả ra:
\(Q_1=RI^2t=\rho\dfrac{l}{S}\cdot I^2t\)
Nhiệt lượng cần thiết làm nóng chảy dây chì:
\(Q_2=mc\Delta t+m\lambda=m\left(c\Delta t+\lambda\right)=D\cdot V\cdot\left(c\Delta t+\lambda\right)=D.S.l.\left(c\Delta t+\lambda\right)\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_1=Q_2\)
\(\Rightarrow\rho\dfrac{l}{S}\cdot I^2t=D.S.l.\left(c\Delta t+\lambda\right)\)
\(\Rightarrow0,22\cdot10^{-6}.\dfrac{l}{0,1\cdot10^{-6}}\cdot10^2t=11300\cdot0,1\cdot10^{-6}.l.\left(120\cdot\left(327^o-27^o\right)+25000\right)\)
Triệt tiêu \(l\).
\(\Rightarrow t=0,31s\)