Một bình nhôm khối lượng 0,8kg chứa 0,3kg nước ở nhiệt độ 250C. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,4kg đã được nung nóng tới 800C. 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 0,46.103 J/(kg.K).
-
A.
\(29,{7^0}C\)
-
B.
\(32,{7^0}C\)
-
C.
\(31,{3^0}C\)
-
D.
\(30,{3^0}C\)
+ 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)
+ Phương trình cân bằng nhiệt: Qtoả = Qthu
Gọi t là nhiệt độ khi xảy ra sự cân bằng
Ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}{m_1} = 0,8kg;{c_1} = 896{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right);{t_1} = {25^0}C\\{m_2} = 0,3kg;{c_2} = 4,{18.10^3}{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right);{t_2} = {25^0}C\\{m_3} = 0,4kg;{c_3} = 0,{46.10^3}{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right);{t_3} = {80^0}C\end{array} \right.\)
Nhiệt lượng thu vào của bình nhôm và nước:
\(\begin{array}{l}{Q_{thu}} = {m_1}.{c_1}.\Delta {t_1} + {m_2}.{c_2}.\Delta {t_2}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 0,8.896.\left( {t - 25} \right) + 0,3.4,{18.10^3}.\left( {t - 25} \right) = 1970,8\left( {t - 25} \right)\,\left( {\,J} \right)\end{array}\)
Nhiệt lượng toả ra của sắt là:
\({Q_{toa}} = {m_3}.{c_3}.\Delta {t_3} = 0,4.0,{46.10^3}.\left( {80 - t} \right) = 184\left( {80 - t} \right)\left( J \right)\)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
\({Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Leftrightarrow 184\left( {80 - t} \right) = 1970,8\left( {t - 25} \right) \Rightarrow t = 29,{7^0}C\)
Đáp án : A
Các bài tập cùng chuyên đề
Nội năng của vật là:
Tìm phát biểu sai.
Cách nào sau đây không làm thay đổi nội năng của vật?
Tìm phát biểu sai.
Trường hợp làm biến đổi nội năng không do thực hiện công là?
Chọn phát biểu sai.
Nội năng của một vật phụ thuộc vào:
Chọn phát biểu đúng.
Có mấy cách làm thay đổi nội năng
Chọn phát biểu sai.
Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 125g chứa 250g nước ở nhiệt độ 100C. Người ta thả một miếng kim loại khối lượng 195g đã nung nóng tới 1000C vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại biết rằng nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt là 250C.
Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của đồng thau là 0,128.103 J(kg.K).
Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0,2kg được đun nóng tới 1500C vào một cốc đựng nước ở 250C, biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 500C. Tính khối lượng của nước trong cốc, biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K và của nước là 4200J/kg.K.
