Trong một bình bằng đồng có k/l \(m_1=400g\) co chua \(m_2=500g\) nước ở cùng nđ \(40^0C\) . Thả vào đó một mau nước đá ở nhiệt độ \(t_3=-10^0C\) .Khi cân bằng nhiệt ta thấy còn xót lại \(m^'=75g\) nước đá chưa tan . Xác định k/l ban đầu \(m_3\) của nước đá . Nhiet RR của đồng , nước và nước đá là \(C_1=400J/Kg.K;C_2=4200J/Kg.K;C_3=2100J/Kg.K\) . Nhiệt nóng chảy của nước đá là λ=\(3,4.10^5J/Kg\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đề này có vẻ thiếu giả thiết, như nhiệt dung riêng của nước đá, của nước. Mình hướng dẫn thế này bạn tự làm nhé.
Vì sau khi cân bằng nhiệt có cả nước và đá thì nhiệt độ lúc đó là 0 độ nên:
Q tỏa= Q làm cho nước giảm xuống 0 độ+ Q làm cho đồng giảm xuống 0 độ
Q thu= Q là cho m3 đá tăng từ t3 lên 0 độ+ Q làm cho khối lượng m3-m' tan thành nước
Q tỏa = Q thu
Lập phương trình là dc
Vì sau khi cân bằng nhiệt vẫn còn sót lại 75g nước đá nên nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp là 0oC
Nhiệt độ bình và nước tỏa ra để hạ nhiệt độ từ 400oC đến 0oC là:
Q1 = (m1c1 + m2c2).(t1 - tcb) = (0,4.400 + 0,5.4200).(400 - 0) = 904000 (J)
Nhiệt độ nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -100oC đến 0oC là:
Q2 = m3c3(tcb - t2) = m3.2100.[0 - (-100)] = 210000m3 (J)
Nhiệt lượng m3 - 0,075 (g) nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 0oC là:
Q3 = 3,4.105.(m3 - 0,075) = 3,4.105m3 - 25500 (J)
Ta có PTCBN:
Q1 = Q2 + Q3
<=> 904000 = 210000m3 + 3,4.105m3 - 25500
<=> 929500 = 550000m3
<=> m3 \(\approx\) 1,69 (kg)
gọi \(m_1\) là khối lượng bình đồng\(\left(m_1=400g=0,4kg\right)\)
\(m_2\) là khối lượng nước có trong bình ban đầu\(\left(m_2=500g=0,5kg\right)\)
\(m_3\) là khối lượng nước đá thả vào bình \(\left(m_3=320g=0,32kg\right)\)
\(m_4\) là khối lượng đá tan khi thả đá vào bình
\(m_5\) là khối lượng nước đổ thêm vào bình \(\left(m_5=1kg\right)\)
a, vì nước đá không tan hết nên nhiệt độ của hỗn hợp bằng 0 độ
ta có: \(Q_{toả}=Q_{thu}\Leftrightarrow Q_{bình}+Q_{nước}=Q_{nướcđá}+Q_{tan}\Leftrightarrow m_1.c_{Cu}.\left(40-0\right)+m_2.c_{nước}.\left(40-0\right)=m_3.c_{nướcđá}.\left[0-\left(-10\right)\right]+m_4.\lambda\Leftrightarrow0,4.400.40+0,5.4200.40=0,32.2100.10+m_4.3,4.10^5\Leftrightarrow m_4=\dfrac{523}{2125}kg\)b, sau khi đổ thêm 1kg nước thì nước đá tan hết trở thành nước, hỗn hợp bắt đầu tăng nhiệt độ. gọi \(t\) là nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp
ta có: \(Q_{toả}'=Q_{thu}'\Leftrightarrow Q_{nướcnóng}=Q_{bình}'+Q_{nước}'+Q_{tan}'+Q_{nướcđá}\Leftrightarrow m_5.c_{nước}.\left(50-t\right)=m_1.c_{Cu}.\left(t-0\right)+m_2.c_{nước}.\left(t-0\right)+\left(m_3-m_4\right).\lambda+m_3.c_{nước}.\left(t-0\right)\Leftrightarrow1.4200.\left(50-t\right)=0,4.400.t+0,5.4200.t+\left(0,32-\dfrac{523}{2125}\right).3,4.10^5+0,32.4200.t\Leftrightarrow t\approx23,69^oC\)
Gọi \(m\) là lượng nước chuyển đổi sau mỗi lần chuyển.
Giả sử \(t_1'\) là nhiệt độ cân bằng sau lần chuyển thứ nhất.
Gọi \(t_2'\) là nhiệt độ cân bằng sau lần chuyển thứ hai.
Sau lần chuyển thứ nhất:
Bảo toàn khối lượng: \(m_1+m=m_2-m\Rightarrow m=\dfrac{m_2-m_1}{2}=\dfrac{4-2}{2}=1kg\)
Bảo toàn nhiệt lượng: \(m_1c\left(t_1-t_1'\right)=mc\left(t_2-t_2'\right)\)
\(\Rightarrow2\cdot4200\cdot\left(20-t_1'\right)=1\cdot4200\cdot\left(60-t_2'\right)\) \((1)\)
Sau lần chuyển thứ hai:
Bảo toàn khối lượng: \(m_1+m=m_2\Rightarrow m=m_2-m_1=2kg\)
Bảo toàn nhiệt lượng: \(m_2c\left(t_2-t_2'\right)=mc\left(t_1-t_1'\right)\)
\(\Rightarrow4\cdot4200\cdot\left(60-t_2'\right)=1\cdot4200\cdot\left(30-t_1'\right)\) \((2)\)
Từ \((1)\) và \((2)\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}t_1'=\dfrac{130}{7}\approx18,57^oC\\t_2'=\dfrac{400}{7}\approx57,14^oC\end{matrix}\right.\)