Một khối sắt có khối lượng m ở nhiệt độ 150 độ khi thả vào một binhg nước thì làm nhiệt độ nước tăng từ 20 độ lên 60 độ . Thả tiếp vào nước khối sắt thứ hai có khối lượng \(\frac{m}{2}\) ở 100 độ thì nhiệt độ sau cùng của nước là bao nhiêu ? Coi như chỉ có sự- trao đổi nhiệt giữa các khối sắt với nước
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
+) \(Q_1=Q_2\)
\(m.c_1.\text{∆}t_1=M.c_2.\text{∆}t_1\)
\(90m.c_1=40M.c_2\)
\(2,25m.c_1=M.c_2\)
+) \(2m.c_1.\text{∆}t_3=m.c_1\left(t-60\right)+M.c_2\left(t-60\right)\)
\(2m.c_1.\left(100-t\right)=m.c_1\left(t-60\right)+2,25m.c_1\left(t-60\right)\)
\(200-2t=t-60+2,25t-135\)
\(t+2,25t+2t=200+60+135\)
\(5,25t=395\)
\(t\approx75,24^oC\)
Câu hỏi: Thả một cục sắt có khối lượng là m ở nhiệt độ là 150 độ C vào một bình nhiệt lượng kế chứa nước làm nước nóng lên từ 20 độ C---> 60 độ C.Đến khi xảy ra cân bằng nhiệt thì thả tiếp cục sắt thứ 2 có khối lượng m/2 ở nhiệt độ 100 độ C vào trong bình( Không nhấc cục sắt thứ nhất ra).Chờ xảy ra cân bằng nhiệt, Hỏi nhiệt độ cân bằng sau cùng của miếng sắt thứ 2 là bao nhiêu. ( Coi như không có sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài, nhiệt lượng kế. Cho biết nhiệt dung riêng của sắt, nước lần lượt là 460J/kgK; 4200J/kgK)
Trả lời: Viết từng phgtrinh rồi giải.
Khi thả khối sắt 1 ta có pt cân bằng nhiệt :
\(m.C_1.\left(t_1-t\right)=m_2.C_2\left(t-t_2\right)\)
\(\Leftrightarrow m.C_1.\left(150-60\right)=m_2.C_2.\left(60-20\right)\)
\(\Leftrightarrow m_2=\frac{9m.C_1}{4C_2.m_2}\)
Khi thả khối sắt thứ 2 ta có pt cân bằng nhiệt :
\(\frac{m}{2}.C_1.\left(100-t'\right)=\left(t'-60\right)\left(m.C_1+m_2.C_2\right)\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{2}.m.C_1.\left(100-t'\right)=\left(t'-60\right)\left(m.C_1+\frac{9m.C_1}{4C_2.m_2}.C_2\right)\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{2}.m.C_1.\left(100-t'\right)=\left(t'-60\right).\frac{13}{4}.C_1.m\)
\(\Leftrightarrow t'=65,3^oC\)
Vậy..
*Xét sự trao đổi nhiệt khối sắt có khối lượng m với nước :
-gọi khối lượng của nước là m2 (kg)
Theo PTCBN ta có :
m.c1.(150-60)=m2.c2(60-20)
\(\Leftrightarrow\)m.c1.90=40m2.c2
\(\Leftrightarrow m_2=\frac{9mc_1}{4c_2}\)
Xét khi thả thêm khối sắt có khối lượng \(\frac{m}{2}\left(kg\right)\)vào bình nước tiếp :
Q tỏa =Qthu
\(\Rightarrow\)\(\frac{m}{2}.c_1\left(100-t\right)=m.c_1\left(t-60\right)+m_2.c_2\left(t-60\right)\)
\(\Rightarrow\)\(m.c_1.\frac{1}{2}\left(100-t\right)=\left(t-60\right)\left(m_{ }.c_1+m_2.c_2\right)\)
\(\Rightarrow m.c_1.\frac{1}{2}\left(100-t\right)=\left(t-60\right)\left(m_{ }.c_1+\frac{9mc_1}{4c_2}.c_2\right)\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{2}m.c_1\left(100-t\right)=\left(t-60\right)\left(m_{ }.c_1+\frac{9}{4}m.c_1\right)\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{2}\left(100-t\right)m.c_1=\left(t-60\right).\frac{13}{4}m.c_1\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{2}\left(100-t\right)=\frac{13}{4}\left(t-60\right)\)
\(\Leftrightarrow50-\frac{1}{2}t=\frac{13}{4}t-195\)
\(\Leftrightarrow\frac{15}{4}t=245\)
\(\Leftrightarrow t\approx65,33^0C\)
Vậy ....
Giải
Gọi m1 là khối lượng nước trong bình.
Ta xét lần 1:
Qtoa=Qthu
\(\Leftrightarrow\)(150-60).m.Csat=(60-20).m1Co (1)
Ta xét lần 2:
\(\Leftrightarrow\)(t-60).(mCsat+m1.Co)=\(\frac{m}{2}\).Csat.(100-t)
\(\Leftrightarrow\)Csat.m(20+2t)=m1Co(60-t)(2)(tự phân tích)
Lấy 1 chia 2 ta suy ra
t=27,05 độ
Phương trình cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Leftrightarrow q_2.\left(60-20\right)=q_1\left(150-60\right)\)
\(\Leftrightarrow40q_2=90q_1\)
\(\Leftrightarrow q_2=\frac{9}{4}q_1\)
Phương trình cân bằng nhiệt khi thả m/2 vào: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Leftrightarrow q\frac{1}{2}\left(100-t\right)=\left(q_1+q_2\right)\left(t-60\right)\)
Thế (1) vào (2) ta được \(t=65^o\)
=> Chọn B
CHÚC BẠN HỌC TỐT
Đáp án: A
Phương trình cân bằng nhiệt:
(mnlk.cnlk + mn.cn).(t – t1) = ms.cs.(t2 – t)
Thay số:
ta có:
khi thả viên bi một thì phương trình cân bằng nhiệt là:
\(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow m_1C_1\left(t_1-t\right)=m_2C_2\left(t-t_2\right)\)
\(\Leftrightarrow90m_1C_1=40m_2C_2\)
\(\Rightarrow m_2C_2=2,25m_1C_1\left(1\right)\)
thả tiếp viên bi thứ hai ta được:
\(Q_3=Q_2+Q_1\)
\(\Leftrightarrow m_3C_1\left(t_3-t'\right)=m_2C_2\left(t'-t\right)+m_1C_1\left(t'-t\right)\)
\(\Leftrightarrow\frac{m_1C_1\left(100-t'\right)}{2}=2,25m_1C_1\left(t'-60\right)+m_1C_1\left(t'-60\right)\)
\(\Leftrightarrow\frac{100-t'}{2}=2,25\left(t'-60\right)+t'-60\)
\(\Rightarrow t'=\frac{196}{3}\)