Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Gọi V là thể tích ở nhiệt độ t và V 0 là thể tích ở 0 ° C của thỏi sắt. Theo công thức nở khối vì nhiệt, ta có :
V = V 0 (1 + β t)
với β là hệ số nở khối của sắt. Vì khối lượng m của thỏi sắt không phụ thuộc nhiệt độ nên khối lượng riêng D của thỏi sắt ở nhiệt độ t liên hệ với khối lượng riêng D0 của nó ở 0oC theo công thức :
D/ D 0 = V 0 /V ⇒ D = m/V = D 0 /(1 + β t)
Từ đó suy ra nhiệt độ t của thỏi sắt trước khi thả nó vào cốc nước đá :
t = ( D 0 V - m)/m β
Thay số ta tìm được:
Gọi λ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá khối lượng m 0 ở t 0 = 0 ° C ; còn c 1 , m 1 , c 2 , m 2 là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc nhôm và của lượng nước đựng trong cốc ở nhiệt độ t 1 = 20 ° C. Nếu gọi t ° C là nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết thì lượng nhiệt do cục nước đá ở t 0 = 0 ° C đã thu vào để tan thành nước ở t ° C bằng :
Q = λ m 0 + c 2 m 0 (t - t 0 ) = m 0 ( λ + c 2 t)
Còn nhiệt lượng do cốc nhôm và lượng nước đựng trong cốc ở t 1 = 20 ° C. toả ra để nhiệt độ của chúng giảm tới toC (với t < t 1 ) có giá trị bằng :
Q'= ( c 1 m 1 + c 2 m 2 )( t 1 - t)
Theo định luật bảo toàn năng lượng, ta có :
Q' = Q ⇒ ( c 1 m 1 + c 2 m 2 ) ( t 1 - t) = m 0 ( λ + c 2 t)
Từ đó suy ra :
Thay số : t ≈ 3,7 ° C.
Gọi λ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá khối lượng m 0 , còn c 1 , m 1 , c 2 , m 2 là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc đồng và của lượng nước đựng trong cốc.
- Lượng nhiệt do cốc đồng và lượng nước đựng trong cốc ở t 1 = 25 ° C toả ra để nhiệt độ giảm tới t = 15,2 ° C có giá trị bằng :
Q = ( c 1 m 1 + c 2 m 2 ) ( t 1 -t)
- Lượng nhiệt do cục nước đá ở t 0 = 0 ° C thu vào để tan thành nước ở t = 15,2 ° C có giá trị bằng :
Q' = m 0 ( λ + c 2 t)
Theo nguyên lí cân bằng nhiệt, ta có :
Q' = Q ⇒ m 0 ( λ + c 2 t) = ( c 1 m 1 + c 2 m 2 ) ( t 1 -t)
Từ đó suy ra :
Thay số với chú ý m0 = 0,775 - 0,700 = 0,075 kg, ta tìm được :
Chọn A.
Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.
Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q1 = m1.c1. Δt1
Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q2 = m2.c2.Δt2
Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q3 = m3.c3.Δt3
Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q1 + Q2 = Q3
↔ (m1.c1 + m2.c2)Δt1 = m3.c3.Δt3
Thay số ta được:
(0,118.4,18.103 + 0,5.896).(t - 20) = 0,2.0,46.103 .(75 - t)
↔ 941,24.(t – 20) = 92.(75 – t) ↔ 1033,24.t = 25724,8
=> t = 24,9oC.
Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là t ≈ 24,9oC
Gọi t là nhiệt độ khi hệ cân bằng .
Nhiệt lượng tỏa ra của sắt
Qtỏa = mc△t = 2 . 10-2 . 0,46 . 103 ( 75o - t ) = 92 ( 75oC - t ) J
Nhiệt lượng thu vào của thành bình nhôm và của nước
Qthu = 5 . 10-1 . 0,92 . 103 ( t - 20 độ C ) + 0,188 . 4180 . ( t -20 ) J
= ( t - 20 ) ( 460 + 493,24 ) = 953,24 ( t - 20 )
Khi hệ thống cân bằng nhiệt ta có : Qtỏa = Qthu
↔ 92 ( 75 độ - t ) = 953,24 ( t - 20 )
↔ 1045,24t = 25964,8 ↔ t = 24,84 độ C
Vậy nhiệt độ sau cùng của nước khi có sự cân bằng nhiệt là t = 24,84 độ C.
@phynit
Em trả lời 100% . Không có sự tự hỏi tự trả lời đâu ạ ( Em nói để thầy biết và không nghĩ oan cho em )
Gọi t là nhiệt độ khi hệ cân bằng .
Nhiệt lượng tỏa ra của sắt
Qtỏa = mc\(\triangle\)t = 2 . 10-2 . 0,46 . 103 ( 75 độ - t ) = 92 ( 75 độ C - t ) J
Nhiệt lượng thu vào của thành bình nhôm và của nước
Qthu = 5 . 10-1 . 0,92 . 103 ( t - 20 độ C ) + 0,188 . 4180 . ( t -20 ) J
= ( t - 20 ) ( 460 + 493,24 ) = 953,24 ( t - 20 )
Khi hệ thống cân bằng nhiệt ta có : Qtỏa = Qthu
↔ 92 ( 75 độ - t ) = 953,24 ( t - 20 )
↔ 1045,24t = 25964,8 ↔ t = 24,84 độ C
Vậy nhiệt độ sau cùng của nước khi có sự cân bằng nhiệt là t = 24,84 độ C.
Bạn tham khảo tại Câu hỏi của Bình Trần Thị - Vật lý lớp 10 - Học và thi online với HOC24
Chúc bạn học tốt!
Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.
Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q1 = m1.c1. Δt1
Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q2 = m2.c2.Δt2
Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q3 = m3.c3.Δt3
Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q1 + Q2 = Q3
↔ (m1.c1 + m2.c2)Δt1 = m3.c3.Δt3
Thay số ta được:
(0,118.4,18.103 + 0,5.896).(t - 20) = 0,2.0,46.103 .(75 - t)
↔ 941,24.(t – 20) = 92.(75 – t) ↔ 1033,24.t = 25724,8
⇒ t = 24,9ºC.
Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là t ≈ 24,9ºC
Chọn A.
Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.
Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q 1 = m 1 c 1 . ∆ t 1
Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q 2 = m 2 c 2 ∆ t 2
Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:
Q 3 = m 3 c 3 ∆ t 3
Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q 1 + Q 2 = Q 3
↔ m 1 . c 1 + m 2 . c 2 ∆ t 1 = m 3 c 3 ∆ t 3
Thay số ta được:
(0,118.4,18. 10 3 + 0,5.896).(t - 20)
= 0,2.0,46. 10 3 .(75 - t)
↔ 941,24.(t – 20) = 92.(75 – t)
↔ 1033,24.t = 25724,8
=> t = 24 , 9 o C
Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là t ≈ 24 , 9 o C
Nhiệt lượng bình nhôm và nước thu vào là
\(Q_{thu} = Q_{Al}+Q_{nc} = c_{Al}m_{Al}(t-20)+c_{nc}m_{nc}(t-20) \) (1)
Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra khi thả vào bình nhôm chứa nước là
\(Q_{toa} = Q_{Fe} = c_{Fe}m_{Fe}(75-t) .(2)\)
Bỏ qua sự truyền nhiệt nên ta có khi có sự cân bằng nhiệt thì nhiệt lượng tỏa ra đúng bằng nhiệt lượng thu vào
\(Q_{thu} = Q_{toa}\)
=> \( c_{Al}m_{Al}(t-20)+c_{nc}m_{nc}(t-20) = c_{Fe}m_{Fe}(75-t) \)
Thay số thu được t = 24,890C.
Khối lượng M của phần nước đá tan thành nước sau khi thả thỏi sắt nóng có nhiệt độ t ° C vào cốc nước đá ở 0 ° C được xác định bởi điều kiện cân bằng nhiệt:
M λ = cmt ⇒ M = cmt/ λ
trong đó λ là nhiệt nóng chảy riêng của nước đá, c là nhiệt dung riêng của thỏi sắt có khối lượng m.
Thay số, ta tìm được :