Một nhiệt lượng kế chứa 0,5kg nước ở nhiệt độ 25oC. Người ta thả vào một thỏi sắt được nung nóng ở 140oC. Nhiệt độ khi cân bằng là 40oC. Nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kgK, của sắt là 460J/kg.K
a.Tính khối lượng của thỏi sắt?
b.Thực tế Qhp=20%Qt, nếu với khối lượng nước,sắt và nhiệt độ ban đầu của chúng như trên thì cân bằng nhiệt là bao nhiêu?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Tóm tắt
\(m_1=1kg\)
\(t_1=40^0C\)
\(m_2=4,5kg\)
\(t_2=24^0C\)
\(c_1=460J/kg.K\)
\(c_2=4200J/kg.K\)
________________
\(t=?\)
Giải
Nhiệt lượng thỏi sắt toả ra là:
\(Q_1=m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=1.460.\left(40-t\right)=18400-460t\left(J\right)\)
Nhiệt lượng nước thu vào là:
\(Q_2=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)=4,5.4200.\left(t-24\right)=18900t-453600\left(J\right)\)
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
\(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow18400-460t=18900t-453600\)
\(\Leftrightarrow t=24,38^0C\)
Gọi t 1 = 20 0 C - nhiệt độ ban đầu của bình nhôm và nước trong bình nhôm
t 2 = 500 0 C - nhiệt độ của miếng sắt
t - nhiệt độ khi cân bằng của hệ
Ta có:
Nhiệt lượng do miếng sắt tỏa ra:
Q F e = m F e . C F e t 2 − − t = 0 , 2.0 , 46.10 3 . 500 − t = 46000 − 92 t
Nhiệt lượng do bình nhôm và nước thu vào:
Q A l = m A l . C A l t − − t 1 = 0 , 5.896. t − 20 = 448 t − 8960
Q H 2 O = m H 2 O . C H 2 O t − − t 1 = 4.4 , 18.10 3 . t − 20 = 16720 t − 334400
Tổng nhiệt lượng thu vào:
Q t h u = Q A l + Q H 2 O = 448 t − 8960 + 16720 − 334400 = 17168 t − 343360
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Q t o a = Q t h u ⇔ 46000 − 92 t = 17168 t − 343360 ⇒ t ≈ 22 , 6 0 C
Đáp án: A
Câu hỏi: Thả một cục sắt có khối lượng là m ở nhiệt độ là 150 độ C vào một bình nhiệt lượng kế chứa nước làm nước nóng lên từ 20 độ C---> 60 độ C.Đến khi xảy ra cân bằng nhiệt thì thả tiếp cục sắt thứ 2 có khối lượng m/2 ở nhiệt độ 100 độ C vào trong bình( Không nhấc cục sắt thứ nhất ra).Chờ xảy ra cân bằng nhiệt, Hỏi nhiệt độ cân bằng sau cùng của miếng sắt thứ 2 là bao nhiêu. ( Coi như không có sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài, nhiệt lượng kế. Cho biết nhiệt dung riêng của sắt, nước lần lượt là 460J/kgK; 4200J/kgK)
Trả lời: Viết từng phgtrinh rồi giải.
Ta có phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ \Leftrightarrow0,3.460+0,4.380\left(25-t_{cb}\right)=0,2.4200\left(t_{cb}-20\right)\\ \Leftrightarrow t_{cb}=20,9^o\approx21^o\)
Đề thiếu rồi không có khối lượng nước trong bình à.