Một nhiệt lượng kế có khối lượng m1 = 120 g, chứa một lượng nước có khối lượng m2 = 600 g ở cùng nhiệt độ t1 = 200C. Người ta thả vào đó hỗn hợp bột nhôm và thiếc có khối lượng tổng cộng m = 180 g đã được nung nóng tới nhiệt độ t2 = 1000C. Khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ là t = 240C. Tính khối lượng m3 của nhôm, m4 của thiếc có trong hỗn hợp? Nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế, của nước, của nhôm, của thiếc lần lượt là: C1 = 460 J/Kg.K; C2 = 4200 J/Kg.K; C3 = 900 J/Kg.K; C4 = 230 J/Kg.K
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
tham khảo
Tóm tắt
m1 = 300g = 0,3kg ; c1 = 900J/kg.K
m2 = 2kg ; c2 = 4200J/kg.K ; t1 = 30oC
m3 = 500g = 0,5kg ; t2 = 120oC ; t3 = 150oC
c3 = 230J/kg.K
t = 35oC
m1=100g=0.1kg
m2=400g=0.4kg
m=200g=0.2kg
gọi m3 là kl nhôm
m4 là kl thiếc
theo pt cân bằng nhiệt, ta có
Qthu=Qtoa
=>0.1*900*(14-10)+0.4*4200*(14-10)=m3*900*(120-14)+m4*230*(120-14)
=>360+6720=95400m3+24380m4
=>7080=95400m3+24380m4 (1)
mà m3+m4=0.2 (2)
từ (1) và (2)
=> m3=0.03kg=30g và m4=0.17kg=170g (gần bằng thôi nhé)
Khi được làm lạnh tới 00C, nước toả ra một nhiệt lượng bằng: Q1 = m1.C1(t – 0) = 0,5.4200.20 = 42 000JĐể làm “nóng” nước đá tới 00C cần tốn một nhiệt lượng:Q2 = m2.C2(0 – t2) = 0,5.2100.15 = 15 750JBây giờ muốn làm cho toàn bộ nước đá ở 00C tan thành nước cũng ở 00C cần một nhiệt lượng là: Q3 = λ.m2 = 3,4.105.0,5 = 170 000JNhận xét:+ Q1 > Q2 : Nước đá có thể nóng tới 00C bằng cách nhận nhiệt lượng do nước toả ra+ Q1 – Q2 < Q3 : Nước đá không thể tan hoàn toàn mà chỉ tan một phần.Vậy sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập nước đá không tan hoàn toàn và nhiệt độ của hỗn hợp là 00C
Gọi khối lượng nhôm là: m(kg)
⇒ khối lượng đồng là: \(0,5-m\)
Ta có:
\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)
\(\left[m.880+\left(0,5-m\right).380\right]\left(150-19\right)=\left[0,1.880+1.4200\right]\left(19-10\right)\)
\(\left(190+500m\right)131=38592\)
\(m\approx0,21\left(kg\right)\)
\(\Rightarrow\) khối lượng đồng là: \(0,5-0,21=0,29\left(kg\right)\)
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)
ta có phương trình cân bằng nhiệt:
Q1+Q2=Q3+Q4
\(\Leftrightarrow m_1C_1\left(t-t_1\right)+m_2C_2\left(t-t_2\right)=m_3C_3\left(t_3-t\right)+m_4C_4\left(t_4-t\right)\)
\(\Leftrightarrow0,12.460.\left(24-20\right)+0,6.4200.\left(24-20\right)=m_3.900.\left(100-24\right)+m_4.230.\left(100-24\right)\)
\(\Leftrightarrow220,8+10080=68400m_3+17480m_4\)
\(\Leftrightarrow68400m_3+17480m_4=10300,8\left(1\right)\)
mà m3+m4=0,18(2)
từ (1) và (2) suy ra:
m3\(\approx\)0,14kg
m4\(\approx\)0,04kg