Trộn 4 lít nước 100°c với m kg nước 20°c. Nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt là 50°c. Tính t. Trộn 4l nước 100°c với 5kg nước ở t°c. Nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt là 50°c. Tính t. Trộn 4 lít nước 100°c với 3l nước 20°c và 2l nước 60°c. Tính nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Tóm tắt
Nước sôi Nước lạnh Đồng
m1 = 0,5 kg t1 = 20oC m3 =300 g = 0,3 kg
t1 = 100oC t2 = 60oC t1 = 10oC
t2 = 60oC m2 = ? t2 = ?
Qtỏa = ?
a. Nhiệt lượng tỏa ra của nước sôi là
\(Q_{tỏa}=m_1.c_1.\left(t_1-t_2\right)=0,5.4200.\left(100-60\right)=84000\left(J\right)\)
b. Qtỏa = Qthu
\(\Rightarrow m_2.c_2\left(t_2-t_1\right)=84000\left(J\right)\\ \Rightarrow m_2=\dfrac{84000:\left(60-20\right)}{4200}=0,5\left(kg\right)\)
c. Nhiệt độ của thỏi đồng sẽ tăng lên khi có cân bằng nhiệt là
\(t_2=60-10=50^oC\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{toa}\)
\(\Leftrightarrow2\cdot4200\cdot\left(t-20\right)=0,5\cdot400\cdot\left(100-t\right)\)
\(\Leftrightarrow8400t-168000=20000-200t\)
\(\Leftrightarrow t\approx22^0C\)
Ta có: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Rightarrow36-t_1=t_2-36\)
\(\Rightarrow36-t_1=2t_1-36\) \(\Leftrightarrow t_1=24^oC\) \(\Rightarrow t_2=48^oC\)
Gọi T (K) là nhiệt độ của hệ sau khi trộn. Giả sử hệ là cô lập.
Ta có phương trình:
Nhiệt lượng tỏa ra = Nhiệt lượng thu vào
\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\) hay \(Q_3=Q_1+Q_2\)
\(\Leftrightarrow\) - 10.4,18.(T - 373) = 334,4 + 1.4,18.(T - 273)
\(\Rightarrow\) T = 356,64 (K)
\(\begin{matrix}1gH_2O\left(r\right)\\273k\end{matrix}\)------------->\(\begin{matrix}1gH_2O\left(l\right)\\273k\end{matrix}\)---------------->\(\begin{matrix}1gH_2O\left(l\right)\\T\left(K\right)\end{matrix}\)<-----------------\(\begin{matrix}10gH_2O\left(l\right)\\373k\end{matrix}\)
\(\Delta S_1\) \(\Delta S_2\) \(\Delta S_3\)
Biến thiên entropy của hệ:
\(\Delta S=\Delta S_1+\Delta S_2+\Delta S_3\)
Với: \(\Delta S_1=\frac{\lambda_{nc}}{T_{nc}}=\frac{334,4}{273}=1,225\left(J\text{/}K\right)\)
\(\Delta S_2=1.\int\limits^{356,64}_{273}4,18.\frac{dT}{T}=1,117\left(J\text{/}K\right)\)
\(\Delta S_3=10.\int\limits^{356,64}_{373}4,18\frac{dT}{T}=-1,875\left(J\text{/}K\right)\)
\(\Delta S=0,467\left(J\text{/}K\right)\)
Tóm tắt:
\(m_1=1,5kg\)
\(t_1=90^oC\)
\(V=4l\Rightarrow m_2=4kg\)
\(t_2=20^oC\)
\(c_1=460J/kg.K\)
\(c_2=4200J/kg.K\)
=======
\(t=?^oC\)
Do nhiệt lượng của thép tỏa ra bằng nhiệt lượng mà nước tỏa ra nên ta có phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\)
\(\Leftrightarrow1,5.460.\left(90-t\right)=4.4200.\left(t-20\right)\)
\(\Leftrightarrow62100-690t=16800t-336000\)
\(\Leftrightarrow62100+336000=16800t+690t\)
\(\Leftrightarrow398100=17490t\)
\(\Leftrightarrow t=\dfrac{398100}{17490}\approx22,8^oC\)
Nhầm dấu nha \(\Leftrightarrow1,5\cdot460>\left(90-t\right)\)
\(V=1l\Rightarrow m=1kg\)
Nhiệt lượng nước đã hấp thụ:
\(Q=mc\Delta t=1\cdot4200\cdot\left(45-20\right)=105000J\)
Gọi khối lượng nước trong mỗi ca là \(m\)
Ta có phương trình cân bằng nhiệt :
\(C.m_1.\left(t_1-t_{cb}\right)=C.m_2\left(t_{cb}-t_2\right)\)
\(\Leftrightarrow3\left(t_1-50\right)=5\left(50-t_2\right)\)
Lại có : \(t_1=5t_2\)
\(\Leftrightarrow3\left(5t_2-50\right)=5.\left(50-t_2\right)\)
\(\Leftrightarrow t_2=20^oC\)
\(\Leftrightarrow t_1=100^oC\)
Vậy..
1,
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ 4.4200\left(100-50\right)=m.4200\left(50-20\right)\\ \Rightarrow m=6,7kg\)
2,
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ 4.4200\left(100-60\right)=5.4200\left(50-t\right)\\ \Rightarrow t=10^o\)
3,
\(Q_{toả_1}=Q_{thu_1}\\ 44200\left(100-t_{cb}\right)=3.4200\left(t_{cb}-20\right)\\ \Rightarrow t_{cb_1}=65,7^o\\ Q_{toả_2}=Q_{thu_2}\\ 4.4200\left(65,7-t_{cb_2}\right)=2.4200\left(t_{cb_2}-60\right)\\ \Rightarrow t_{cb_2}=63,85^o\)