Giải bài tập vật lý 10, Vật lý lớp 10 - Để học tốt vật lý 10 Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

Bài 7 trang 173 SGK Vật lí 10


Một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta ...

Đề bài

Một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung  nóng tới 75oC. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.

Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/(kg.K) ; của nước là 4,18.103 J/(kg.K), của sắt là 0,46 J/(kg.K).

Video hướng dẫn giải

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hay lỏng thu vào hay toả ra khi thay đổi nhiệt độ được tính bằng công thức: Q = mc.∆t

Trong đó: m là khối lượng (kg); c là nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K); ∆t là độ biến thiên nhiệt độ (0C hoặc 0K)

Lời giải chi tiết

Ta có:

Gọi \(m_1,m_2,m_3\) lần lượt là khối lượng của bình nhôm, nước và miếng sắt

\(t_1\) là nhiệt độ ban đầu của bình nhôm và nước ở trong bình

Theo đầu bài, ta có \(t_1=20^0C\)

\(t_2=75^0C\) là nhiệt độ ban đầu của miếng sắt

t là nhiệt độ của nước khi có sự cân bằng nhiệt.

Ta có:

\(\left\{ \matrix{
{m_1} = 0,5kg;{t_1} = {20^0}C;{c_1} = 896J/\left( {kg.K} \right) \hfill \cr
{m_2} = 0,118kg;{t_1} = {20^0}C;{c_2} = {4,18.10^3}J/ ({kg.K} ) \hfill \cr
{m_3} = 0,2kg;{t_3} = {75^0}C;{c_3} = {0,46.10^3}J/\left( {kg.K} \right) \hfill \cr} \right.\)

- Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào: 

\({Q_1} = {m_1}{c_1}\left( {t - {t_1}} \right)\)

Nhiệt lượng mà nước thu vào:

\({Q_2} = {m_2}{c_2}\left( {t - {t_1}} \right)\)

=> Tổng nhiệt lượng thu vào của bình nhôm và nước: 

\({Q_{thu}} = {Q_1} + {Q_2} = \left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right)\left( {t - {t_1}} \right)\)

- Nhiệt lượng do sắt tỏa ra là : 

\({Q_{toa}} = {m_3}{c_3}\left( {{t_2} - t} \right)\)

- Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

\(\begin{array}{l}{Q_{toa}} = {Q_{thu}}\\ \Leftrightarrow {m_3}{c_3}\left( {{t_2} - t} \right) = \left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right)\left( {t - {t_1}} \right)\\ \Leftrightarrow 0,2.0,{46.10^3}\left( {75 - t} \right) = \left( {0,5.896 + 0,118.4,{{18.10}^3}} \right)\left( {t - 20} \right)\\ \Leftrightarrow 6900 - 92t = 941,24t - 18824,8\\ \Rightarrow t \approx {25^0}C\end{array}\)

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4.5 trên 52 phiếu
Bài tiếp theo

>> Xem thêm

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 10 - Xem ngay

Báo lỗi - Góp ý

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Các bài khác cùng chuyên mục


App Loigiaihay trên google play store App Loigiaihay trên apple store

Copyright © 2021 loigiaihay.com

DMCA.com Protection Status
App Loigiaihay trên apple store App Loigiaihay trên google play store