Một khối nước đã có khối lượng 1kg ở -5°C được thả vào một bình nước cách nhiệt, nước trong bình ở 50C. Khi có sự cân bằng nhiệt người ta thấy trong bình còn 100g nước đá chưa tan hết. Hỏi khối lượng nước trong bình lúc đầu là bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg độ, nhiệt nóng chảy của nước đá là 3.4.10^5 J/kg. Giả sử rằng trong quá trình trao đổi về nhiệt không có sự hao phí nhiệt. Help me 😥😥
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
gọi \(m_1\) là khối lượng bình đồng\(\left(m_1=400g=0,4kg\right)\)
\(m_2\) là khối lượng nước có trong bình ban đầu\(\left(m_2=500g=0,5kg\right)\)
\(m_3\) là khối lượng nước đá thả vào bình \(\left(m_3=320g=0,32kg\right)\)
\(m_4\) là khối lượng đá tan khi thả đá vào bình
\(m_5\) là khối lượng nước đổ thêm vào bình \(\left(m_5=1kg\right)\)
a, vì nước đá không tan hết nên nhiệt độ của hỗn hợp bằng 0 độ
ta có: \(Q_{toả}=Q_{thu}\Leftrightarrow Q_{bình}+Q_{nước}=Q_{nướcđá}+Q_{tan}\Leftrightarrow m_1.c_{Cu}.\left(40-0\right)+m_2.c_{nước}.\left(40-0\right)=m_3.c_{nướcđá}.\left[0-\left(-10\right)\right]+m_4.\lambda\Leftrightarrow0,4.400.40+0,5.4200.40=0,32.2100.10+m_4.3,4.10^5\Leftrightarrow m_4=\dfrac{523}{2125}kg\)b, sau khi đổ thêm 1kg nước thì nước đá tan hết trở thành nước, hỗn hợp bắt đầu tăng nhiệt độ. gọi \(t\) là nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp
ta có: \(Q_{toả}'=Q_{thu}'\Leftrightarrow Q_{nướcnóng}=Q_{bình}'+Q_{nước}'+Q_{tan}'+Q_{nướcđá}\Leftrightarrow m_5.c_{nước}.\left(50-t\right)=m_1.c_{Cu}.\left(t-0\right)+m_2.c_{nước}.\left(t-0\right)+\left(m_3-m_4\right).\lambda+m_3.c_{nước}.\left(t-0\right)\Leftrightarrow1.4200.\left(50-t\right)=0,4.400.t+0,5.4200.t+\left(0,32-\dfrac{523}{2125}\right).3,4.10^5+0,32.4200.t\Leftrightarrow t\approx23,69^oC\)
đoạn Qthu hơi nhầm lẫn xíu rối quá(bên dưới)
\(Qthu=170000M+\dfrac{1}{2}.2100.M.20+mC.20+2m.4200.20\)
\(=191000M+20mC+168000m\)
\(=>252000m+126000M=191000M+20mC+168000m\)
\(=>65000M=20m\left(4200-C\right)\left(2\right)\)
(2) chia(1)
\(=>\dfrac{260}{701}=\dfrac{2\left(4200-C\right)}{8401}=>C=...\)
đá chỉ tan một nửa nên nhiệt độ cuối cùng tcb=0oC
\(=>Qthu1=\dfrac{1}{2}M.34.10^4=170000M\left(J\right)\)
\(=>Qthu2=\dfrac{1}{2}M.2100.5=5250M\left(J\right)\)
\(=>Qtoa1=m.C.10=10m\left(J\right)\)
\(=>Qtoa2=2m.4200.10=84000m\left(J\right)\)
\(=>175250M=84010m\left(1\right)\)
khi rót một lượng nước ở t3=50oC
\(=>Qtoa=\left(2m+M\right).4200.\left(50-20\right)=\left(2m+M\right)126000\left(J\right)\)
\(=252000m+126000M\left(J\right)\)
\(=>Qthu=170000M+m.C.20+2m.4200.20\)
\(=170000M+20mC+168000m\left(J\right)\)
\(=>252000m+126000M=170000M+20mC+168000m\)
\(< =>\)\(44000M=20m\left(4100-C\right)\left(2\right)\)
(2) chia(1)
\(=>\dfrac{176}{701}=\dfrac{2\left(4100-C\right)}{8401}=>C=...\)
(bài này ko chắc , bạn bấm lại máy tính nhá , dài quá sợ sai)
Đề này có vẻ thiếu giả thiết, như nhiệt dung riêng của nước đá, của nước. Mình hướng dẫn thế này bạn tự làm nhé.
Vì sau khi cân bằng nhiệt có cả nước và đá thì nhiệt độ lúc đó là 0 độ nên:
Q tỏa= Q làm cho nước giảm xuống 0 độ+ Q làm cho đồng giảm xuống 0 độ
Q thu= Q là cho m3 đá tăng từ t3 lên 0 độ+ Q làm cho khối lượng m3-m' tan thành nước
Q tỏa = Q thu
Lập phương trình là dc
Vì sau khi cân bằng nhiệt vẫn còn sót lại 75g nước đá nên nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp là 0oC
Nhiệt độ bình và nước tỏa ra để hạ nhiệt độ từ 400oC đến 0oC là:
Q1 = (m1c1 + m2c2).(t1 - tcb) = (0,4.400 + 0,5.4200).(400 - 0) = 904000 (J)
Nhiệt độ nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -100oC đến 0oC là:
Q2 = m3c3(tcb - t2) = m3.2100.[0 - (-100)] = 210000m3 (J)
Nhiệt lượng m3 - 0,075 (g) nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 0oC là:
Q3 = 3,4.105.(m3 - 0,075) = 3,4.105m3 - 25500 (J)
Ta có PTCBN:
Q1 = Q2 + Q3
<=> 904000 = 210000m3 + 3,4.105m3 - 25500
<=> 929500 = 550000m3
<=> m3 \(\approx\) 1,69 (kg)
Tóm tắt:
\(m_1=400g=0,4kg\)
\(m_2=1,5kg\)
\(t_2=25^oC\)
\(t_1=150^oC\)
\(t=30^oC\)
\(c_1=880J/kg.K\)
\(c_2=4200J/kg.K\)
========
a) \(Q_1=?J\)
b) \(m_3=?kg\)
Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra:
\(Q_1=m_3.c_1.\left(t_1-t\right)=m_3.880.\left(150-30\right)=105600m_3\left(J\right)\)
Nhiệt lượng nước thu vào:
\(Q_2=\left(m_1c_1+m_2c_2\right)\left(t-t_2\right)=\left(0,4.880+1,5.4200\right)\left(30-25\right)=33260J\)
Khối lượng của quả cầu:
Theo pt cân bằng nhiệt:
\(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow105600m_3=33260\)
\(\Leftrightarrow m_3=\dfrac{33260}{105600}\approx0,3\left(kg\right)\)
Đáp án: C
- Giả sử nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng là 0 0 C
- Nhiệt lượng do nước tỏa ra khi hạ xuống 0 0 C là:
- Nhiệt lượng thu vào của viên nước đá để tăng nhiệt độ lên 0 0 C và tan hết tại 0 0 C là:
- Ta thấy Q t h u < Q t ỏ a chứng tỏ nước đá bị tan ra hoàn toàn.
- Gọi nhiệt độ hỗn hợp sau khi cân bằng là t 0 C (t > 0)
- Nhiệt lượng do nước tỏa ra khi hạ xuống 0 0 C là:
- Nhiệt lượng thu vào của viên nước đá để tăng nhiệt độ lên 0 0 C , tan hết tại 0 0 C và tăng lên đến t 0 C là: