Có ba bình cách nhiệt giống nhau, chứa cùng một loại chất lỏng chiếm 1/2 thể
tích của mỗi bình. Bình 1 chứa chất lỏng ở 20°C, bình 2 chứa chất lỏng ở 40°C, bình 3
chứa chất lỏng ở 80°C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường khi rót chất lỏng từ
bình này sang bình khác và chất lỏng không bị mất mát trong quá trình rót.
a) Sau vài lần rót chất lỏng từ bình này sang bình khác, người ta thấy bình 3
được chứa đầy chất lỏng ở nhiệt độ 50°C, còn bình 2 chỉ chứa 1/3 thể tích chất lỏng ở
nhiệt độ 45°C. Hỏi chất lỏng chứa trong bình 1 có nhiệt độ bằng bao nhiêu?
b) Sau rất nhiều lần rót đi rót lại các chất lỏng trong ba bình trên đến khi nhiệt
độ ở ba bình coi là như nhau và bình 3 được chứa đầy chất lỏng. Hỏi nhiệt độ chất
lỏng ở mỗi bình bằng bao nhiêu?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Giả sử khối lượng của chất lỏng mỗi bình là \(\dfrac{m}{2}\)
a) Sau vài lần rót thì khối lượng chất lỏng trong các bình lần lượt là:
Bình 3: \(m\)
Bình 2: \(\dfrac{m}{3}\)
Bình 1: \(\dfrac{m}{6}\)
\(Q_{tỏa}=m.c.(80-50)=m.c.30\)
\(Q_{thu}=\dfrac{m}{6}.c.\Delta t+\dfrac{m}{3}.c.(48-40)=\dfrac{m}{6}.c.\Delta t+\dfrac{m}{3}.c.8\)
\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\Rightarrow 30=\dfrac{\Delta t}{6}+\dfrac{8}{3}\Rightarrow \Delta t\Rightarrow t\)
(Kết quả có vẻ hơi vô lý, bạn xem lại giả thiết nhé)
b) Sau khi rót đi rót lại nhiều lần, nhiệt độ của chất lỏng trong các bình bằng nhau và bằng t
\(\Rightarrow \dfrac{m}{2}.c(t-20)+\dfrac{m}{2}.c.(t-40)=\dfrac{m}{2}.c.(80-t)\)
\(\Rightarrow (t-20)+(t-40)=(80-t)\Rightarrow t = 46,67^0C\)
Gọi khối lượng chất lỏng trong mỗi bình lúc đầu là m, nhiệt dung riêng của chất lỏng là C. Khối lượng chất lỏng tỉ lệ thuận với thể tích chất lỏng.
Gỉa sử nếu nhiệt độ chất lỏng trong các bình lúc đầu hạ xuống đến \(10^0C\) thì tổng nhiệt lượng tỏa ra là: \(Q_1=m.C\left(t_2-t_1\right)+m.C\left(t_3-t_1\right)=30mC+70mC\) = 100m.C (1)
Từ giả thuyết ta có khối lượng chất lỏng trong:
Bình: \(m_1-2m\)
Bình 2: \(m=\dfrac{2}{3}m\)
Bình 3: \(m_3=\dfrac{1}{3}m\)
Gỉa sử nếu nhiệt độ trong bình lúc này hạ xuống \(10^0C\) thì tổng nhiệt lượng tỏa ra là:
Q2 = 2m.C.(t1’ – t1) +\(\dfrac{2}{3}m\).C.(t2’ - t1)+ \(\dfrac{1}{3}m\).C.(t3’ – t1) = 90m.C + \(\dfrac{1}{3}m\).C.(t3’ – 10)
Ta có: Q1 = Q2 => 100m.C = 90m.C + \(\dfrac{1}{3}m\).C.(t3’ – 10) => t3’ = \(20^0C\).
Vậy nhiệt độ bình 3 lúc này là: t3’ = \(40^0\)C.
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
Đáp án: D
- Gọi m 2 là khối lượng của chất lỏng chứa trong bình 2 sau lần đổ thứ nhất (ở 20 0 C ), m là khối lượng của mỗi ca chất lỏng đổ vào (có nhiệt độ ) và t là nhiệt độ bỏ sót không ghi. Phương trình cân bằng nhiệt ứng với lần đổ thứ 2 là:
- Lần 2:
m 2 . c ( 30 - 20 ) = m . c ( t 1 - 30 )
⇒ m 2 ( 30 - 20 ) = m ( t 1 - 30 )
⇒ 10 m 2 = m ( t 1 - 30 ) ( 1 )
- Từ lần đổ thứ nhất 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 20 0 C lên thành 40 0 C . Ta có phương trình:
m 2 ( 40 - 30 ) = 3 m ( t 1 - 40 )
⇒ 20 m 2 = 3 m ( t 1 - 40 ) ( 2 )
- Từ (1) và (2)
⇒ 3.( t 1 – 40) = 2( t 1 – 30)
⇒ t 1 =60°C
- Thay vào (1) ta có:
10 m 2 = m ( t 1 - 30 ) = 30 m ⇒ m 2 = 3 m
Lần 3:
( m 2 + m ) ( t - 30 ) = m ( 60 - t )
⇒ 4m.(t-30) = m(60 – t)
⇒ t = 36 0 C
Chọn C vì độ tăng nhiệt độ và chất cấu tạo nên vật đều giống nhau nên nhiệt độ của các bình khác nhau do lượng chất lỏng chứa trong từng bình đó .
a) (1,0 điểm) Gọi nhiệt dung của chất lỏng trong mỗi bình là . Giả sử bình 2 và bình 3 cùng hạ nhiệt độ tới 30 thì chúng tỏa ra nhiệt lượng là: (1) Sau vài lần rót từ bình này sang bình khác, gọi nhiệt độ của chất lỏng ở bình 1 là t. Nhiệt dung của cả 3 bình là 2q, nhiệt dung của chất lỏng ở bình 3 là q, ở bình 2 là và ở bình 1 sẽ là: . Giả sử cả 3 bình đều hạ nhiệt độ tới 30 thì chúng tỏa ra một nhiệt lượng là: (2) Vì không có sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường nên ta có: Q1 = Q2 Từ (1) và (2), ta có: |
b) (1,0 điểm) Sau nhiều lần rót đi rót lại thì nhiệt độ của chất lỏng trong 3 bình là như nhau và bằng nhiệt độ cân bằng của chất lỏng khi ta trộn chất lỏng cả 3 bình với nhau, gọi nhiệt độ đó là t1. Vì không có sự trao đổi nhiệt với bên ngoài nên ta có: Giải phương trình trên ta được t1 = 60 |
a,Gọi khối lượng chất lỏng mỗi bình ban đầu là m
giả sử bình 2 và 3 cùng hạ nhiệt độ đến 20oC thì sẽ toả ra nhiệt lượng:
\(Q_1=mc\left(40-20\right)+mc\left(80-20\right)=80mc\left(J\right)\left(1\right) \)
Sau một số lần rót qua rót lại, nhiệt độ của chất lỏng trong bình 1 là \(t_1'\)
vì \(t_2>t_1;t_3>t_1\Rightarrow t_1'>t_1\)
Lúc này khối lượng chất lỏng trong bình 3 là 2m, trong bình 2 là \(\dfrac{2m}{3}\) và khối lượng chất lỏng trong bình 1 là \(\dfrac{m}{3}\)
giả sử cả 3 bình đều hạ nhiệt độ đến 20oC thì sẽ toả nhiệt lượng:
\(Q_2=2mc\left(50-20\right)+\dfrac{2mc}{3}\left(45-20\right)+\dfrac{mc}{3}\left(t_1'-20\right)=mc\left(\dfrac{230}{3}+\dfrac{t_1'-20}{3}\right)\left(2\right)\)
do cả 3 bình không trao đổi nhiệt với môi trường nên \(Q_1=Q_2\)
\(\Rightarrow80=\dfrac{230}{3}+\dfrac{t_1'-20}{3}\Leftrightarrow240=230+t_1'-20\Leftrightarrow t_1'=30^oC\)
b, do không có sự trao đổi nhiệt với bình và với môi trường nên sau rất nhiều lần rót qua rót lại, nhiệt độ 3 bình là như nhau và bằng nhiệt độ cân bằng của chất lỏng trong 2 bình với nhau. gọi nhiệt độ cân bằng là t
\(t=\dfrac{mc.20+mc.40+mc.80}{mc+mc+mc}=\dfrac{20+40+80}{3}=\dfrac{140}{3}\approx46,67^oC\)