Một nhiệt lượng kế chứa 2 lít nước ở nhiệt độ 15oC. Hỏi nước nóng lên tới bao nhiêu độ nếu bỏ vào nhiệt lượng kế một quả cầu bằng đồng thau khối lượng 500 g được đun nóng tới 100oC. Lấy nhiệt dung riêng của đồng thau là 380J/kgK, của nước là 4200J/kgK. Bỏ qua nhiệt lượng truyền cho nhiệt lượng kế và môi trường bên ngoài.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Nhiệt lượng quả cầu đồng tỏa ra là:
Q2 = m2.c2.(t2 – t) = 0,5.368.(100 – t)
Nhiệt lượng nước thu vào là:
Q1 = m1.c1.(t – t1) = 2.4186.(t – 15)
Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên:
Qthu = Qtỏa ↔ Q2 = Q1
↔ 0,5.368.(100 – t) = 2.4186.(t – 15)
Suy ra t = 16,83oC
500g = 0,5 kg
sửa :150C = 15oC
nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên
\(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Leftrightarrow m_2.c_2.\Delta t_2=m_1.c_1.\Delta t_1\)
\(\Leftrightarrow0,5.368.\left(100-t\right)=\text{ 2.4186.(t – 15)}\)
\(\Leftrightarrow18400-184t=8336t-62520\)
\(\Leftrightarrow80920-8520t=0\)
\(\Leftrightarrow t=16,38^0C\)
Tóm tắt
\(V=2l\Rightarrow m_1=2kg\\ t_1=15^0C\\ m_2=500g=0,5kg\\ t_2=100^0C\\ c_1=4186J/kg.K\\ c_2=368J/kg.K\)
_____________
\(\Delta t_1=?^0C\)
Giải
Nhiệt độ khi cânn bằng là:
Theo ptcb nhiệt:
\(Q_1=Q_2\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t-t_1\right)=m_2.c_2.\left(t_2-t\right)\\ \Leftrightarrow2.4168.\left(t-15\right)=0,5.368.\left(100-t\right)\\ \Leftrightarrow8336t-125040=18400-184t\\ \Leftrightarrow t\approx17^0C\)
Nhiệt độ nước nóng lên là:
\(\Delta t_1=t-t_1=17-15=2^0C\)
Ta có pt cân bằng nhiệt
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ 0,5.380\left(100-t_{cb}\right)=2.4200\left(t_{cb}-15\right)\\ \Rightarrow t_{cb}=16,88^o\\ \Rightarrow\Delta t^o=16,88-15=1,88^o\)
Gọi nhiệt độ cân bằng hệ là \(t^oC\).
\(V=12l\Rightarrow m=12kg\)
Nhiệt lượng nước thu để nóng lên:
\(Q_{thu}=m_1c_1\left(t-t_1\right)=12\cdot4200\cdot\left(t-15\right)J\)
Nhiệt lượng đồng tỏa ra:
\(Q_{tỏa}=m_2c_2\cdot\left(t_2-t\right)=0,5\cdot368\cdot\left(100-t\right)J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Rightarrow12\cdot4200\cdot\left(t-15\right)=0,5\cdot368\cdot\left(100-t\right)\)
\(\Rightarrow t=15,31^oC\)
Nhiệt độ khi cân bằng là:
Ta có: \(Q_{thu}=Q_{toả}\)
\(\Leftrightarrow m_1c_1\left(t^o-t^o_1\right)=m_2c_2\left(t^o_2-t^o\right)\)
\(\Leftrightarrow t^o=\dfrac{m_1c_1t^o_1+m_2c_2t^o_2}{m_1c_1+m_2c_2}=\dfrac{2.4200.20+0,5.880.100}{2.4200+0,5.880}=\dfrac{5300}{221}\approx23,98^oC\)
Nhiệt lượng mà nước nhận được:
Ta có: \(Q_1=m_1c_1\left(t^o-t^o_1\right)=2.4200.\left(\dfrac{5300}{221}-20\right)=33448\left(J\right)\)
\(V_{H_2O}=2\left(l\right)\Rightarrow m_{H_2O}=2\left(kg\right)\\ Theo.PTCBN:Q_{thu}=Q_{toả}\\ \Leftrightarrow m_{H_2O}.c_{H_2O}.\left(t-t_{H_2O}\right)=m_{Cu}.c_{Cu}.\left(t_{Cu}-t\right)\\ \Leftrightarrow2.4200.\left(t-15\right)=0,5.380.\left(100-t\right)\\ \Leftrightarrow8400t-126000=19000-190t\\ \Leftrightarrow8590t=145000\\ \Leftrightarrow t=\dfrac{145000}{8590}\approx16,88^oC\)