Thể tích V của 1kg nước ở nhiệt độ T ( 0 ° ≤ T ≤ 30 ° ) được cho bởi công thức V = 999,87 - 0,06426T + 0,0085043T2 - 0,0000679T3. Ở nhiệt độ xấp xỉ bao nhiêu thì nước có khối lượng riêng lớn nhất?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Xét hàm số
V T = 999 , 87 - 0 , 06426 T + 0 , 0085043 T 2 - 0 , 0000679 T 3
với T ∈ 0 ; 30
V ' T = - 0 , 06426 + 0 , 0170086 T - 2 , 037 . 10 - 4 T 2
V ' T = 0 ⇔ T ≈ 2 , 9665 T ≈ 79 , 5317 . Do T ∈ 0 ; 30 nên loại nghiệm T ≈ 79 , 5317 o C
Lập bảng biến thiên và suy ra V đạt giá trị nhỏ nhất tại T ≈ 3 , 9665 o C
Đáp án A
Ở nhiệt độ t0 (ºC) cạnh hình lập phương là l0
→ thể tích khối lập phương là:
Ở nhiệt độ t (ºC) cạnh hình lập phương là l
→ thể tích khối lập phương là: V = l3
Mặt khác ta có: l = l0.(1 + αΔt) ⇒ V = l03.(1 + αΔt)3
Do α rất nhỏ nên α2 và α3 cũng rất nhỏ, ta có thể bỏ qua.
→ ΔV = V – V0 = V0.β.Δt
Tóm tắt
mo = 260g = 0,26kg ;
c\(_o\) = 880J/kg.K;
t\(_o\) = 20\(^o\)C;
t\(_1\) = 50\(^o\)C ;
t\(_2\) = 0\(^o\)C ;
c\(_1\) = 4200J/kg.K;
m = 1,5kg ;
t\(_3\) = 10\(^o\)C
m\(_1\) = ? ;
m\(_2\) = ?;
Giải
Nhiệt lượng m\(_1\)(kg) nước ở t\(_1\) = 50\(^o\)C và bình nhôm tỏa ra khi hạ nhiệt độ xuống t\(_3\) = 10\(^o\)C là:
Q\(_{tỏa}\)=m\(_o\).c\(_o\)(t\(_o\)−t\(_3\))+m\(_1\).c\(_1\)(t\(_1\)−t\(_3\))
Nhiệt lượng m2(kg) nước ở t2 = 0oC thu vào khi tăng nhiệt độ lên t3 = 100C :
Qthu=m2.c1(t3−t2)
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa=Qthu ⇔mo.co(to−t3)+m1.c1(t1−t3)
=m2.c1(t3−t2)
⇔0,26.880(20−10)+m1.4200(50−10)
=m2.4200.10
⇔2288+168000m1=42000m1
Ta có: m1 = 1,5 - m2
⇒2288+168000(1,5−m2)
=42000m2
⇔m2≈1,211(kg)
m1=0,289(kg)
Vậy cần pha 0,289kg nước ở t1 = 50oC vào 1,211kg nước ở t2 = 0oC để thu được 1,5kg nước ở t3 = 10oC trong bình nhôm.
+ Gọi V0 là thể tích của khối lập phương ở 0oC:
V0 = l03
+ V là thể tích của khối lập phương ở t0C:
V = l3 = [l0(1+ α∆t)]3 = l03 (1+α∆t)3
Mà (1+ α∆t)3 = 1 + 3α∆t + 3α2∆t2 + α3∆t3
Vì α khá nhỏ nên α2, α3 có thể bỏ qua.
=> V = l3 = l03 (1+ 3α∆t) = Vo (1+ β∆t) với β = 3α.
Ta có : 2l=2kg
\(\Rightarrow\)m=2kg
a, Theo PTCBN ta có : Q tỏa 1=Qthu1
\(\Rightarrow\)m.c.(t0-t,)=126000
\(\Rightarrow\)2.4200.(t0-50)=126000
\(\Rightarrow\)t0=650C
Ta có : Qthu1=mA1.cA1.\(\Delta\)t1=126000(J)
\(\Rightarrow\)mA1.cA1=\(\frac{126000}{\Delta t_1}=\frac{126000}{10}=12600\)(1)
Ta lại có : \(\Delta\)t1=t,-t1
\(\Rightarrow\)t1=t,-\(\Delta t_1=50-10=40\)0C
b, Xét vật A2trao đổi nhiệt với 2l nước ở B2:
Theo PTCBN ta có : Q tỏa2=Qthu2
\(\Rightarrow\)m.c.(t0-tcb1)=168000
\(\Rightarrow2.4200.\left(65-t_{cb1}\right)=168000\)
\(\Rightarrow t_{cb1}=45^0C\)
Ta có :t2=\(t_{cb1}-\Delta t_2=45-7,5=37,5^0C\)
Ta lại có : Q thu2=mA2.cA2.\(\Delta t_2\)=168000(J)
\(\Rightarrow\)mA2.cA2=\(\frac{168000}{\Delta t_2}=\frac{168000}{7,5}=22400\)(2)
Xét vật A1 trao đổi nhiệt với vật A2:
Ta có : t2=37,50C<t1=400C
\(\Rightarrow\)vật A1 tỏa nhiệt , vật A2 thu nhiệt
Theo PTCBN ta có : Qtỏa3=Qthu3
\(\Rightarrow\)mA1.cA1.(t1-tcb)=mA2.cA2.(tcb-t2)(3)
Thay (1)và (2) vào (3) ta được (3) :
\(\Rightarrow\)12600(40-tcb)=22400(tcb-37,5)
\(\Rightarrow\)504000-12600tcb=22400tcb-840000
\(\Rightarrow\)1344000=35000tcb
\(\Rightarrow\)tcb=38,40C
Vậy nếu cho 2 vật trao đổi nhiệt với nhau thì nhiệt độ cân = là 38,40C
Nhiệt lượng do quả cầu thu vào là :
Q1=m1.C1.△t1=3,4.380.5=6460J
Nhiệt lượng do nước tỏa ra là :
Q2=m2.C2.△t2=1.4200(t2-30)
ta có Q1=Q2
⇔6460=1.4200(t2-30)
⇔31,53*C
Tóm tắt
m1 = 1,5kg ; t1 = 120oC ; c1 = 380J/kg.K
m2 = 500g = 0,5kg ; c2 = 4200J/kg.K
t2 = 50oC
a) Qthu = ? ; t = ?
b) m3 = 1kg ; t3 = 50oC
t4 = ?
Giải
a) Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là t2 = 50oC.
Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ t1 = 120oC xuống t2 = 50oC là:
\(Q_{tỏa}=m_1.c_1\left(t_1-t_2\right)=1,5.380\left(120-50\right)=13300\left(J\right)\)
Theo phương trình cân bằng nhiệt thì nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào. Do đó nhiệt lượng nước thu vào là:
\(Q_{thu}=Q_{tỏa}=13300\left(J\right)\)
Ta có: \(Q_{thu}=m_2.c_2\left(t_2-t\right)\)
Nhiệt độ ban đầu của nước là:
\(\Rightarrow t=t_2-\dfrac{Q_{thu}}{m_2.c_2}=50-\dfrac{13300}{0,5.4200}=43,67\left(^oC\right)\)
b) Lúc này nước và thỏi đồng thứ nhất đang có nhiệt độ t2 = 50oC. Thả thỏi đồng thứ hai cũng có nhiệt độ t3 = 50oC vào thì sẽ không có sự trao đổi nhiệt do nhiệt độ của các vật đã cân bằng, do đó nhiệt độ khi cân bằng của hệ thống là t4 = 50oC. (câu này chắc sai đề)
Tóm tắt
m1 = 1kg ; c1 = 380J/kg.K
m2 = 2kg ; c2 = 4200J/kg.K
t1 = 25oC ; t2 = 100oC
m3 = 1kg ; t3 = 25oC
t = ?
Giải
Nhiệt lượng nồi đồng và nước trong đó tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ t2 = 100oC xuống nhiệt độ cân bằng t là:
\(Q_{tỏa}=\left(m_1.c_1+m_2.c_2\right)\left(t_2-t\right)\)
Nhiệt lượng nước sau khi đổ vào thu và khi tăng nhiệt độ từ t3 = 25oC lên nhiệt độ cân bằng t là:
\(Q_{thu}=m_3.c_2\left(t-t_3\right)\)
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\\ \Rightarrow\left(m_1.c_1+m_2.c_2\right)\left(t_2-t\right)=m_3.c_2\left(t-t_3\right)\\ \Rightarrow\left(1.380+2.4200\right)\left(100-t\right)=1.4200\left(t-25\right)\\ \Leftrightarrow t=75,734\left(^oC\right)\)
Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 75,734oC
Chọn D