9. Bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm khối lượng 50 g ở nhiệt độ 160 độ C vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14 độ C. Biết nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 18 độ C và muốn cho nhiệt lựơng kế nóng lên 1 độ C thì cần 65,1J. Cho nhiệt dung riêng của nước, kẽm, chì lần lượt là 4200J/kgK; 210J/kgK; 130J/kgK. Tính khối lượng chì và kẽm trong hợp kim ?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
gọi khối lượng chì là m(kg) thì khối lượng kẽm là 0,05-m(kg)
\(=>Qthu\left(chi\right)=m.130\left(136-18\right)\left(J\right)\)
\(=>Qthu\left(kem\right)=\left(0,05-m\right)210\left(136-18\right)\left(J\right)\)
\(=>Qthu\left(nuoc\right)=0,05.4190.\left(18-14\right)=838\left(J\right)\)
\(=>Qthu\left(nhiet-ke\right)=65,1.\left(18-14\right)=260,4\left(J\right)\)
\(=>m.130\left(136-18\right)+\left(0,05-m\right).210\left(136-18\right)=838+260,4\)
\(=>m=0,01kg\)=>khối lượng chì là 0,01kg
=>khối lượng kẽm là 0,05-0,01=0,04kg
Gọi m1 là khối lượng của chì, m2 là khối lượng của kẽm, m là khối lượng của hợp kim:
m = m1 + m2 = 0,05kg (1)
Nhiệt lượng chì và kẽm tỏa ra:
Q1 = m1.c1.(t0 - t) = m1.130.(136 – 18) = 15340.m1
Q2 = m2.c2.(t0 - t) = m2.210.(136 – 18) = 24780.m2
Nhiệt lượng nước thu vào:
Qn = mn.cn.(t - tn) = 0,05.4200.(18 - 14) = 810J
Vì muốn cho nhiệt lượng kế nóng thêm lên 1oC thì cần 65,1J nên nhiệt lượng kế thu vào:
Q4 = Qk.(t – tn) = 65,1.(18 – 14) = 260,4J
Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên: Q3 + Q4 = Q1 + Q2
↔ 15340.m1 + 24780.m2 = 1100,4 (2)
Từ (1), rút m2 = 0,05 – m1, thay vào phương trình (2), giải ra ta được:
m1 = 0,015kg, suy ra m2 = 0,035kg
Vậy khối lượng chì là 15 gam và khối lượng kẽm là 35 gam.
Nhiệt lượng toả ra :
Q = m 1 c 1 ∆ t + (0,05 - m1 ) c 2 ∆ t (1)
Ở đây m 1 , c 1 là khối lượng và nhiệt dung riêng của kẽm, c 2 là nhiệt dung riêng của chì.
Nhiệt lượng thu vào :
Q' = mc ∆ t' + c' ∆ t' = (mc + c') ∆ t' (2)
Ở đây m, c là khối lượng và nhiệt dung riêng của nước, c' là nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế.
Từ (1) và (2) rút ra :
Khối lượng của chì m 2 = 0,05 – m 1 , hay m 2 = 0,005 kg.
Theo đề bài ta đc
\(m_1+m_2=0,1\\ \Rightarrow m_2=0,1-m_1\)
Ta có ptcbn
\(Q_{thu}=Q_{tỏa}\\ \Leftrightarrow0,1.4200\left(18-14\right)=m_1.210+\left(100-m_1\right)130\left(136-14\right)\\ \Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_1\approx0,04\\m_2\approx0,06\end{matrix}\right.\)
Đáp án: B
Phương trình cân bằng nhiệt:
(Cnlk + mncn).(t – t1) = [mkck + (mhk – mk)cch].(t2 – t)
→ mch = mhk – mk = 5 g.
Lời giải
Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào là:
\(Q_1=m_1.c_đ.\left(t-t_1\right)=0,17.380.\left(18-14\right)=258,4\left(J\right)\)
Nhiệt lượng nước thu vào là:
\(Q_2=m_2.c_n.\left(t-t_1\right)=0,05.4200.\left(18-14\right)=840\left(J\right)\)
Nhiệt lượng chì tỏa ra là:
\(Q_3=m_3.c_{ch}.\left(t_2-t\right)=m_3.130.\left(136-18\right)\left(J\right)\)
Nhiệt lượng kẽm tỏa ra là:
\(Q_4=m_4.c_k.\left(t_2-t\right)=m_4.210.\left(136-18\right)\left(J\right)\)
Bỏ qua sự mất mát nhiệt, ta có phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_1+Q_2=Q_3+Q_4\)
\(\Leftrightarrow258,4+840=m_3.130.\left(136-18\right)+m_4.210.\left(136-18\right)\) (*)
Ta có: \(m_3+m_4=0,05\Rightarrow m_4=0,05-m_3\)
Thay vào (*) ta được:
\(258,4+840=m_3.130.\left(136-18\right)+\left(0,05-m_3\right).210.\left(136-18\right)\)
Giải phương trình trên ta được:
\(m_3\approx0,01\left(kg\right)\)
\(\Rightarrow m_4=0,05-m_3\approx0,05-0,01=0,04\left(kg\right)\)
Vậy KL của chì là 0,01 kg ; KL của kẽm là 0,04 kg.