Hai bình nước giống nhau , chứa hai lượng nước như nhau. Bình thứ nhất có nhiệt độ \(t_1\), bình thứ hai có nhiệt độ \(t_2=5t_1\) . Sau khi trộn lẫn nước hai bình vào nhau, nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 40 độ C. Tìm các nhiệt độ ban đầu của mỗi bình. Bỏ qua sự mất nhiệt.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Rightarrow36-t_1=t_2-36\)
\(\Rightarrow36-t_1=2t_1-36\) \(\Leftrightarrow t_1=24^oC\) \(\Rightarrow t_2=48^oC\)
Theo PT cân bằng nhiệt:
\(Q_{thu}=Q_{toả}\\ \Leftrightarrow m.c.\left(t-t_1\right)=m.c.\left(t_2-t\right)\\ \Leftrightarrow35-t_1=2,5t_1-35\\ \Leftrightarrow3,5t_1=70\\ \Leftrightarrow t_1=20^oC\\ \Rightarrow t_2=2,5t_1=2,5.20=50^oC\)
Vì: Hai bình nước giống nhau, chứa cùng lượng nước, nên
Ta có:Pt cân bằng nhiệt:
Qtỏa=Qthu
<=>m.c.(t2-25)=m.c.(25-t1)
<=>t2-25=25-t1
<=>\(\dfrac{3}{2}t_1\)-25=25-t1
<=>t1=20oC
=>t2=\(\dfrac{3}{2}.20=30^oC\)
Gọi nhiệt độ bình 2 sau khi đã cân bằng nhiệt là t1 (\(^oC\)):
- Phương trình cân bằng nhiệt sau sau khi rót lần 1:
\(m.C\left(80-t_1\right)=2.C\left(t_1-20\right)\) (1)
- Phương trình cân bằng nhiệt sau sau khi rót lần 2:
\(\left(4-m\right).C.\left(80-74\right)=m.C\left(74-t_1\right)\) (2)
Đơn giản C ở 2 vế các phương trình (1) và (2)
Giải hệ phương trình gồm (1) và (2)
\(\begin{cases}m\left(80-t_1\right)=2.\left(t_1-20\right)\\\left(4-m\right).6=m\left(74-t_1\right)\end{cases}\)\(\Leftrightarrow\)\(\begin{cases}80m-mt_1=2t_1-40\\24-6m=74m-mt_1\end{cases}\)\(\Rightarrow\)\(\begin{cases}80m=2t_1+mt_1-40\\80m=mt_1+24\end{cases}\)
\(\Rightarrow2t_1=\) 24 + 40 = 64 \(\Rightarrow t_1=\) 32
Thay \(t_1\) = 32 vào (1) ta có : m( 80 - 32) = 2 ( 32 - 20) \(\Rightarrow\) m.48 = 2.12 = 24
\(\Rightarrow\) m = 24:48 = 0,5 (kg)
Vậy : Khối lượng nước đã rót mỗi lần là m = 0,5 (kg)
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 \((2)\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}t_1'=\dfrac{130}{7}\approx18,57^oC\\t_2'=\dfrac{400}{7}\approx57,14^oC\end{matrix}\right.\)
Đáp án : A
- Gọi m 1 ; m 2 là lượng nước có trong bình 1, bình 2 lúc ban đầu.
- Khi đổ một lượng nước 0,05(kg) từ bình 2 sang bình 1. nước ở bình 1 có nhiệt độ cân bằng là 35 0 C .
- Ta có:
m 1 .c.(35 - 30) = 0,05.c.(60 - 35)
- Hay:
m 1 .5 = 0,05.25 ⇒ m 1 = 0,25 (kg)
- Sau khi đổ 0,05 (kg) từ bình 1 sang bình 2 thì nhiệt độ ở bình 2 sau khi cân bằng là 50 0 C ta lại có:
( m 2 – 0,05).c.(60 - 50) = 0,05.c(50 - 35)
⇒( m 2 – 0,05).10 = 0,05.15 ⇒ m 2 = 0,125 (kg)
Tóm tắt
m1=m2
c=4200J/kg.K
t2=5.t1
t3=400C
____________
t2=?
t1=?
Bài làm
Ta có pt cân bằng nhiệt :
Qthu=Qtỏa
<=> m1.c.△t1=m2.c.△t2
<=> 40-t1=5.t1-40
<=> -t1-5.t1=-40-40
<=> -6.t1=-80
<=> t1=\(\frac{80}{6}\) =13,33(0C)
=> t2=5.13,33=66,65(0C)