Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng \(50{\rm{ }}g\). Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lượng kế chứa \(900{\rm{ }}g\) nước ở nhiệt độ \({17^0}C\). Khi đó nhiệt độ của nước tăng lên đến \({23^0}C\), biết nhiệt dung riêng của sắt là \(478{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right)\), của nước là \(4180{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right)\). Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế. Nhiệt độ của lò xấp xỉ bằng:
-
A.
796oC
-
B.
990oC.
-
C.
967oC
-
D.
813oC
+ Vận dụng công thức tính nhiệt lượng: \(Q = mc\Delta t\)
+ Sử dụng phương trình cân bằng nhiệt: \({Q_{toa}} = {Q_{thu}}\)
Gọi \(t_1\) - nhiệt độ của lò nung (cũng chính là nhiệt độ ban đầu của miếng sắt khi rút từ lò nung ra), \(t_2\) - nhiệt độ ban đầu của nước, \(t\) - nhiệt độ khi cân bằng
Ta có:
+ Nhiệt lượng do sắt tỏa ra: \({Q_1} = {\text{ }}{m_1}{c_1}\left( {{t_1}-{\text{ }}t} \right)\)
+ Nhiệt lượng do nước thu vào: \({Q_2} = {\text{ }}{m_2}{c_2}\left( {t{\text{ }}-{\text{ }}{t_2}} \right)\)
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
\(\begin{gathered}\begin{array}{*{20}{l}}
{{Q_1} = {Q_2} \leftrightarrow {m_1}{c_1}\left( {{t_1}-{\text{ }}t} \right){\text{ }} = {\text{ }}{m_2}{c_2}\left( {t{\text{ }}-{\text{ }}{t_2}} \right)} \\ { \leftrightarrow 0,05.478\left( {{t_1}-{\text{ }}23} \right) = 0,9.4180\left( {23{\text{ }}-{\text{}}17} \right)}
\end{array} \hfill \\
\to {t_1} \approx {\text{ }}{967^0C} \hfill \\
\end{gathered} \)
Đáp án : C
Các bài tập cùng chuyên đề
Người ta bỏ 1 miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng \(50g\) ở \(t = {136^0}C\) vào 1 nhiệt lượng kế có nhiệt dung là \(50{\rm{ }}J/K\) chứa \(100g\) nước ở \({14^0}C\). Xác định khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế là \({18^0}C\). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài, \({C_{Zn}} = 337{\rm{ }}J/kg.K,{\rm{ }}{C_{Pb}} = 126{\rm{ }}J/Kg.K.\) của nước là \(4180{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right)\)
Để xác định nhiệt độ của 1 cái lò, người ta đưa vào một miếng sắt \(m = 22,3g\). Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào nhiệt lượng kế chứa \(450g\) nước ở \({15^0}C\), nhiệt độ của nước tăng lên tới \(22,{5^0}C\). Xác định nhiệt độ của lò. Biết nhiệt dung riêng của sắt là \(478{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right)\), của nước là \(4180{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right)\).
Một cốc nhôm \(m = 100g\) chứa \(300g\) nước ở nhiệt độ \({20^0}C\). Người ta thả vào cốc nước một thìa đồng khối lượng \(75g\) vừa rút ra từ nồi nước sôi \({100^0}C\). Xác định nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua các hao phí nhiệt ra ngoài. Lấy
\({C_{Al}} = 880{\rm{ }}J/kg.K,{\rm{ }}{C_{Cu}} = 380{\rm{ }}J/kg.K,{C_{{H_2}O}} = {\rm{ }}4190{\rm{ }}J/kg.K\)
Trộn 3 chất lỏng không tác dụng hoá học lẫn nhau. Biết \({m_1} = 1kg,{m_2} = 10kg,{m_3} = 5kg\), \({t_1} = 6^0C,{t_2} = - 40^0C,{t_3} = 60^0C\),\({C_1} = 2{\rm{ }}KJ/kg.K,{C_2} = 4KJ/kg.K,{C_3} = 2{\rm{ }}KJ/kg.K\). Tìm nhiệt độ khi cân bằng
Thả một quả cầu nhôm \(m = 0,15kg\) được đun nóng tới \({100^0}C\) vào một cốc nước ở \({20^0}C\). Sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng \({25^0}C\). Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau,
\({C_{Al}} = 880{\rm{ }}J/kg.K,{C_{{H_2}O}} = {\rm{ }}4200{\rm{ }}J/kg.K\)
Để xác định nhiệt dung riêng của 1 kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa \(500g\) nước ở nhiệt độ \({15^0}C\) một miếng kim loại có \(m = 400g\) được đun nóng tới \({100^0}C\). Nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là \({20^0}C\). Tính nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí. Lấy \({C_{{H_2}O}} = {\rm{ }}4190{\rm{ }}J/kg.K\).
Một ấm đun nước bằng nhôm có \(m = 350g\), chứa \(2,75kg\) nước được đun trên bếp. Khi nhận được nhiệt lượng \(650KJ\) thì ấm đạt đến nhiệt độ \({60^0}C\). Hỏi nhiệt độ ban đầu của ấm, biết \({C_{Al}} = 880{\rm{ }}J/kg.K,{C_{{H_2}O}} = 4190{\rm{ }}J/kg.K\)
Để xác định nhiệt dung riêng của một chất lỏng, người ta đổ chất lỏng đó vào \(20g\) nước ở \({100^0}C\). Khi có sự cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hỗn hợp nước là \({37,5^0}C\), \({m_{hh}} = 140g\). Biết nhiệt độ ban đầu của nó là \({20^0}C\) , \({C_{{H_2}O}} = {\rm{ }}4200{\rm{ }}J/kg.K\).
Tính nhiệt lượng cần thiết để đun \(5kg\) nước từ \({15^0}C\) đến \({100^0}C\) trong một cái thùng bằng sắt có khối lượng \(1,5kg\). Biết nhiệt dung riêng của nước là \(4200J/kg.K\), của sắt là \(460J/kg.K\)
