trong hai bình cách nhiệt có chứa hai chất lỏng khác nhau ở nhiệt độ ban đầu khác nhau.Người ta dùng một nhiệt kế lần lượt nhúng đi nhúng lại vào bình hai,rồi vào bình một.Chỉ số của nhiệt kế lần lượt là \(41^oC;18^oC;40^oC;5^oC.\)
a.Hãy xác định nhiệt độ ban đầu của chất lỏng ở mỗi bình?
b.Đến lần nhúng tiếp theo nhiệt kế sẽ chỉ bao nhiêu ?
c. Sau một số lần rất lớn nhúng như vậy, nhiệt kế sẽ chỉ bao nhiêu?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
gọi \(q_1\) là nhiệt dung bình 1
\(q_2\) là nhiệt dung bình 2
\(q_0\) là nhiệt dung nhiệt kế
\(t\) và \(t'\) là nhiệt độ ban đầu trong bình 1 và 2
sau lần trao đổi nhiệt thứ nhất, nhiệt kế có nhiệt độ \(t_1=41^oC\)
ở lần 2 nhiệt kế trao đổi nhiệt với bình 2, ta có phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_{toả}=Q_{thu}\Leftrightarrow\left(t_1-t_{cb1}\right).q_0=\left(t_{cb1}-t'\right).q_2\Leftrightarrow\left(41-8\right).q_0=\left(8-t'\right)q_2\Leftrightarrow33q_0=\left(8-t'\right)q_2\left(1\right)\)
ở lần 3 nhiệt kế trao đổi nhiệt với bình 1, ta có phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_{toả}=Q_{thu}\Leftrightarrow\left(t_1-t_{cb2}\right)q_1=\left(t_{cb2}-t_{cb1}\right)q_0\Leftrightarrow q_1=32q_0\)
ở lần 4 nhiệt kế trao đổi nhiệt với bình 2, ta có phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_{toả}=Q_{thu}\Leftrightarrow30,5q_0=1,5q_2\Leftrightarrow q_2=\dfrac{61}{3}q_0\left(2\right)\)
\(\left(1\right)\left(2\right)\Rightarrow33=\dfrac{61}{3}\left(8-t'\right)\Leftrightarrow t'=\dfrac{389}{61}^oC\approx6,377^oC\)
(chỉ xác định được nhiệt độ chất lỏng ở bình 2 do chưa có nhiệt độ nhiệt kế ban đầu)
b, ở lần 5 nhiệt kế trao đổi nhiệt với bình 1, ta có phương trình cân bằng nhiệt:|
\(Q_{toả}=Q_{thu}\Leftrightarrow q_1\left(t_{cb2}-t_{cb4}\right)=q_0\left(t_{cb4}-t_{cb3}\right)\Leftrightarrow32\left(40-t_{cb4}\right)=t_{cb4}-9,5\Leftrightarrow t_{cb4}\approx39^oC\)
c, khi lặp lại các lần nhúng tức là nước ở bình 1 và 2 với nhiệt kế đang trao đổi nhiệt với nhau
xét lúc nhiệt kế chỉ \(8^oC\), bình 2 có nhiệt độ \(8^oC\), bình 1 có nhiệt độ \(41^oC\)
áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
\(Q_{toả}=Q_{thu}\Leftrightarrow q_1\left(41-t_{cb}\right)=q_0\left(t_{cb}-8\right)+q_2\left(t_{cb}-8\right)\)
\(\Leftrightarrow32\left(41-t_{cb}\right)=\left(t_{cb}-8\right)+\dfrac{61}{3}\left(t_{cb}-8\right)\Leftrightarrow t_{cb}=27,8^oC\)
Gọi \(q_1\) là nhiệt dung của bình 1 và chất lỏng trong đó
Gọi \(q_2\) là nhiệt dung của bình 2 và chất lỏng trong đó
Gọi \(q_{ }\) là nhiệt dung của nhiệt kế
Pt cân bằng nhiệt khi nhúng nhiệt kế bình 1 lần thứ 2 ( nhiệt độ ban đầu của bình là \(40^oC\), của nhiệt kế là \(8^oC\); nhiệt độ cân bằng là \(39^oC\)):
\(\left(40-39\right).q_1=\left(39-8\right).q\)
\(\Rightarrow q_1=31q\)
Với lần nhúng sau đó vào bình 2 ta có pt cân bằng nhiệt:
\(\left(39-t\right).q=\left(9-8,5\right).q_2\)
\(\Rightarrow t\approx38^oC\)
b/
Sau nhiều lần nhúng :
\(\left(q_1+q\right).\left(38-t'\right)=q_2.\left(t'-9,5\right)\)
\(\Rightarrow t'\approx27,2^oC\)
gọi t1,t2 là nhiệt độ ban đầu của mỗi thùng khối lương và nhiệt dung riêng của hai thùng lần lượt là M1,M2 và C1,C2 txt là nhiệt độ cân bằng của số chỉ nhiệt kế lần nhúng tiếp theo nhiệt dung riêng của nhiệt kế và khối lượngcủa nhiệt là Ckvà Mk ta có các phương trình cân bằng nhiệt như sau
1.MkCk(40-tx)=M1C1(t1-40)
2.MkCk(40-8)=M2C2(8-t2)
3.MkCk(39-8)=M1C1(40-39)
4.MkCk(39-9.5)=M2C2(9.5-8)
5.MkCk(txt-9.5)=M1C1(39-txt)
từ pt 3 &5 ta có M1=1=M1C1/MkCk=txt-9.5/39-txt=31 1
=> txt=38( gần bằng)
b, từ 1,4 =>M2C2/MkCk=32/8-t2=29.5/1.5 2
=>t2=6,37( gần bằng)
gọi nhiệt độ lúc cân bằng là t ta có pt sau
M1C1(40-t)=M2C2(t-6.37)=>M1C1/M2C2=(t-6.37)/(40-t) 3
từ 1 và 2 =>M1C1/M2C2=93/59 4
từ 3 và 4 =>(t-6.37)/(40-t) =93/59
t=26,9
Gọi q1 là nhiệt dung của bình chứa chất lỏng 1, q2 là nhiệt dung của bình chứa chất lỏng 2, q là nhiệt dung của nhiệt kế
Theo đề ra ta có phương trình nhiệt
1) q( 100-12)= q1( 12-10)
=> 44q=q1
2) q( 97-12)= q2( 100-97)
=> 85q=3q2==> q2= 85/3q
Hai lần nhúng tiếp theo là lần 3 với lần 4 thì cũng tương tự như vậy nha bạn Bàng
a) Nhiệt kế được xem là vật trung gian truyền nhiệt giữa 2 bình nhiệt lượng kế.
Gọi q1, q2, q3 là nhiệt dung của nhiệt lượng kế 1, nhiệt lượng kế 2 và nhiệt kế.
Nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế 1 là 130, của nhiệt kế và nhiệt lượng kế 2 là 980.
- Nhúng nhiệt kế trở lại vào bình 1 nhiệt độ cân bằng của lần này là 150.
Ta có phương trình cân bằng nhiệt:
\(q_1(15-13)=q_3(98-15)\)
\(\Rightarrow 2.q_1=83.q_3 \Rightarrow q_1=41,5.q_3\) (1)
- Ở lần nhúng tiếp theo, nhiệt độ của nhiệt kế là 15, nhiệt độ nhiệt lượng kế 2 là 98, nhiệt độ cân bằng là 94.
Ta có phương trình cân bằng nhiệt:
\(q_3(94-15)=q_2(98-94)\)
\(\Rightarrow 79.q_3=4.q_2\Rightarrow q_2=19,75.q_3\) (2)
Lần nhúng tiếp theo, nhiệt kế có nhiệt độ 940, nhiệt lượng kế 1 có nhiệt độ là 150. Phương trình cân bằng nhiệt lần 3:
\(q_1(t-15)=q_3(94-t)\)
Thay (1) vào pt trên ta được: \(41,5.q_3.(t-15)=q_3(94-t)\)
\(\Rightarrow 41,5.(t-15)=(94-t)\)
\(\Rightarrow t=16,9^0C\)
b) Gọi \(t_x\) là nhiệt độ sau rất nhiều lần nhúng, thì \(t_x\) là nhiệt độ cân bằng của cả 2 bình và nhiệt kế.
Ta có PT cân bằng nhiệt:
\(q_1(t_x-13)=(q_2+q_3)(98-t_x)\) (ta tính từ nhiệt độ ban đầu)
\(\Rightarrow 41,5.q_3.(t_x-13)=(19,75.q_3+q_3)(98-t_x)\)
\(\Rightarrow 41,5(t_x-13)=20,75(98-t_x)\)
\(\Rightarrow t_x=41,5^0C\)
Đáp án: C
- Gọi m 2 là khối lượng của chất lỏng chứa trong bình 2 (ở C), m là khối lượng của mỗi ca chất lỏng đổ vào (có nhiệt độ ).
- Phương trình cân bằng nhiệt ứng với lần đổ thứ 1 là:
Lần 1:
m 2 . c ( 17 , 5 - 10 ) = m . c ( t 1 - 17 , 5 )
⇒ m 2 ( 17 , 5 - 10 ) - m ( t 1 - 17 , 5 )
⇒ 7 , 5 m 2 = m ( t 1 - 17 , 5 ) ( 1 )
- Từ lúc ban đầu đến lần đổ cuối học sinh đó đã đổ 3 ca chất lỏng. Coi như học sinh ấy đổ 1 lần 3 ca chất lỏng, thì nhiệt độ bình 2 tăng từ 10 0 C lên thành 25°C. Ta có phương trình:
m 2 ( 25 - 10 ) = 3 m ( t 1 - 25 )
⇒ 15 m 2 = 3 m ( t 1 - 25 ) ( 2 )
- Từ (1) và (2)
⇒ 3.( t 1 – 25) = 2( t 1 – 17,5)
⇒ = 40 0 C
Nhiệt độ khi nhúng nhiệt lượng kế vào bình 1 là 40,39 độ => Bình 1 tỏa nhiệt . Nhiệt độ của bình 2 làn lượt là 8 và 9,5 => Bình 1 thu nhiệt
Gọi nhiệt dung riêng của các chất lỏng trong bình 1, bình 2 và trong nhiệt kế lần lượt là c1, c2 và c
Khối lượng các chất lỏng trong bình 1, bình 2 và nhiệt kế lần lượt là m1, m2 và m
Nhiệt độ đo được lần thứ năm là x
Theo đề bài ta có :
m1.c1.(40 - 8) = (m1.c1 + m.c).(39 - 8)
=> 32 m1.c1 = 31 (m1.c1 + m.c) (1)
Cũng theo đề bài ta có :
m.c.(39 - 8) = (m2.c2 + m.c).(9,5 - 8)
=> 31 m.c = 1,5 (m2.c2 + m.c) (2)
Và m1.c1.(39 - 9,5) = (m1.c1 + m.c)(x - 9,5)
=> 29,5 m1.c1 = (x - 9,5)(m1.c1 + m.c) (3)
(1),(3) => x - 9,5 = 29,5.31/32 = 28,58
=> x = 38,08 (*C)
Từ (1) và (2) ta có nhận xét khi bình 1 giảm đi 1*C thì bình 2 tăng thêm 1,5*C.Nói cách khác độ giảm nhiệt độ của bình 1 bằng 2/3 độ tăng nhiệt độ của bình 2.
Lúc đầu t1 = 40*C; t2 = 8*C.
Gọi nhiệt độ cuối cùng (khi nhiệt độ 2 bình bằng nhau) là t, ta có :
(t1 - t) = 2/3*(t - t2) => 3(40 - t) = 2(t - 8) => t = 27,2 (*C)
Vậy :
Nhiệt độ lần đo thứ năm là 38,08*C
Nhiệt độ lúc cân bằng nhiệt là 27,2*C.
Đáp án:
Đến lần nhúng tiếp theo nhiệt kế chỉ 38,078038,0780
Giải thích các bước giải:
Gọi nhiệt dung của bình 1, bình 2 và nhiệt lượng kế lần lượt là q1,q2�1,�2 và q�
Ta có:
Nhiệt độ sau lần nhúng thứ 1 vào bình 1: t1=400�1=400
Nhiệt độ sau lần nhúng thứ 1 vào bình 2: t2=80�2=80
Nhiệt độ sau lần nhúng thứ 2 vào bình 1: t3=390�3=390
Nhiệt độ sau lần nhúng thứ 2 vào bình 2: t4=9,50�4=9,50
Nhiệt độ sau lần nhúng thứ 3 vào bình 1: t5=?�5=?
+ Sau lần nhúng thứ 2 vào bình 1 ta có phương trình cân bằng nhiệt:
(Nhiệt lượng do bình 1 tỏa ra = nhiệt lượng do nhiệt lượng kế thu vào sau lần nhúng thứ 2)
q1(t1−t3)=q(t3−t2)⇔q1(40−39)=q(39−8)⇒q1=31q�1(�1−�3)=�(�3−�2)⇔�1(40−39)=�(39−8)⇒�1=31�
+ Sau lần nhúng thứ 2 vào bình 2, ta có phương trình cân bằng nhiệt:
(Nhiệt lượng do bình 2 thu vào = nhiệt lượng do nhiệt lượng kế tỏa ra)
q2(t4−t2)=q(t3−t4)⇔q2(9,5−8)=q(39−9,5)⇒q2=593q�2(�4−�2)=�(�3−�4)⇔�2(9,5−8)=�(39−9,5)⇒�2=593�
+ Sau lần nhúng thứ 3 vào bình 1, ta có phương trình cân bằng nhiệt
q1(t3−t5)=q(t5−t4)⇔31q(39−t5)=q(t5−9,5)⇒t5=38,0780