1 bình bằng đồng khối lượng 0,2kg bên trong chứa 500g nước ở 40 độ C. Thả vào bình 1 mẩu đá ở -5 độ C. Sau khi cân bằng nhiệt nhiệt độ là 12 độ C . tìm khối lượng ban đầu của mẩu đá
Giúp e vs ạ
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(V=200ml=200cm^3=0,2l=2\cdot10^{-4}m^3\)
\(D_{nc}=1g/cm^3=1000kg/m^3\)
\(D_{ncđá}=0,9g/cm^3=900kg/m^3\)
\(D_{đồng}=9g/cm^3=9000kg/m^3\)
Gọi khối lượng nước đá là \(m(kg).\)
Nhiệt lượng truyền từ nước sang mẫu đá là:
\(Q_1=mc\Delta t=V\cdot D\cdot c\cdot\Delta t=2\cdot10^{-4}\cdot1000\cdot4200\cdot5=4200J\)
Nhiệt lượng truyền từ mẫu đá sang nước:
\(Q_2=330m+\left(0,03-m\right)\cdot390\cdot\left(0-5\right)\)
Cân băng nhiệt: \(Q_1=Q_2\)
\(\Rightarrow m\approx1,87g\)
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)
a) Nhiệt lượng thu vào để nóng chảy bình nước đá(\(0^oC\)): \(Q_1=m_1c_1\left(0-t_1\right)+m_1\lambda=1\cdot2100\cdot30+1\cdot340000=403000J\)
Nhiệt lượng nước đá tỏa ra để hạ nhiệt độ xuống \(0^oC\):
\(Q_2=m_2c_2\left(t_2-0\right)=2\cdot4200\cdot\left(48-0\right)=403200J\)
\(\Rightarrow Q_2>Q_1\),ta có nhiệt độ chung khi cân bằng nhiệt:
Nhiệt lượng 1kg nước thu vào:
\(Q'_1=m_1c_2\left(t-0\right)=4200t\left(J\right)\)
Nhiệt lượng 2kg nước tỏa ra: \(Q'_2=m_2c_2\left(t_2-t_1\right)=2\cdot4200\cdot\left(48-t\right)=403200-8400t\left(J\right)\)
Cân bằng nhiệt:
\(Q_1+Q'_1=Q'_2\Rightarrow40300+4200t=403200-8400t\)
\(\Rightarrow t=0,016^oC\)
Vậy nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là \(t=0,016^oC\)
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: \(Q_{toả}'=Q_{thu}'\Leftrightarrow Q_{nướcnóng}=Q_{bình}'+Q_{nước}'+Q_{tan}'+Q_{nướcđá}\Leftrightarrow m_5.c_{nước}.\left(50-t\right)=m_1.c_{Cu}.\left(t-0\right)+m_2.c_{nước}.\left(t-0\right)+\left(m_3-m_4\right).\lambda+m_3.c_{nước}.\left(t-0\right)\Leftrightarrow1.4200.\left(50-t\right)=0,4.400.t+0,5.4200.t+\left(0,32-\dfrac{523}{2125}\right).3,4.10^5+0,32.4200.t\Leftrightarrow t\approx23,69^oC\)