Dẫn m1=0,5 kg hơi nước ở t1=100 độ vào một bình bằng đồng có khối lượng m2=0,3kg trong có chứa m3=2kg nước đá ở t2=-15 độ.Tính nhiệt độ chung và khối lượng nước có trong bình khi cân bằng nhiệt Biết L=2,3.106, λ=3,4.105, nhiệt dung riêng của nước là c1=4200j/kg.k, của đồng là c2=400J/kg.k, của nước đá c3=2100J/kg.k
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Khi được làm lạnh tới 00C, nước toả ra một nhiệt lượng bằng: Q1 = m1.C1(t – 0) = 0,5.4200.20 = 42 000JĐể làm “nóng” nước đá tới 00C cần tốn một nhiệt lượng:Q2 = m2.C2(0 – t2) = 0,5.2100.15 = 15 750JBây giờ muốn làm cho toàn bộ nước đá ở 00C tan thành nước cũng ở 00C cần một nhiệt lượng là: Q3 = λ.m2 = 3,4.105.0,5 = 170 000JNhận xét:+ Q1 > Q2 : Nước đá có thể nóng tới 00C bằng cách nhận nhiệt lượng do nước toả ra+ Q1 – Q2 < Q3 : Nước đá không thể tan hoàn toàn mà chỉ tan một phần.Vậy sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập nước đá không tan hoàn toàn và nhiệt độ của hỗn hợp là 00C
Phương trình cân bằng nhiệt khi thêm khối kim loại vào nước:
\(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Leftrightarrow2m_1c_n\left(t'-t\right)=m_3c_{kl}\left(t_3-t'\right)\)
\(\Leftrightarrow2m_1.4200\left(52-50\right)=m_1c_{kl}\left(100-52\right)\)
\(\Rightarrow c_{kl}=350\left(\dfrac{J}{kg.K}\right)\)
a)Khi bỏ mnước đá vào m1kg nước, nhiệt độ cân bằng là nên nước đá phải tan hết
Ta có pt cbn:
(2)
Từ (1) và (2) ta được
b) Gọi nhiệt lượng dây đun tỏa ra trong 1 phút là p
Nhiệt lượng để lượng nước trên sôi là:
Thời gian để hóa hơi nước là t
Nhiệt lượng để hóa hơi 56kg nước là:
Từ (3)và (4) chia vế với vế ta được:15pt.p=9450001890000
⇒t=30 phút
Mỗi vật có khối lượng 3kg và thể tích 0,003m
A, tính p của vật
B, tính khối lượng riêng của vật
C, tính trọng lượng riêng của vật.
Gọi \(t^oC\) là nhiệt độ cân bằng của hệ.
Nhiệt lượng nước thu:
\(Q_1=m_1\cdot c_1\left(t-t_1\right)=2\cdot4200\cdot\left(t-15\right)J\)
Nhiệt lượng quả cân và nhiệt lượng kế tỏa ra:
\(Q_2=\left(m_2c_2+m_3c_3\right)\left(t_2-t\right)=\left(0,5\cdot368+0,2\cdot910\right)\left(100-t\right)J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_1=Q_2\)
\(\Rightarrow2\cdot4200\cdot\left(t-15\right)=\left(0,5\cdot368+0,2\cdot910\right)\cdot\left(100-t\right)\)
\(\Rightarrow t=18,55^oC\)
đoạn Qthu hơi nhầm lẫn xíu rối quá(bên dưới)
\(Qthu=170000M+\dfrac{1}{2}.2100.M.20+mC.20+2m.4200.20\)
\(=191000M+20mC+168000m\)
\(=>252000m+126000M=191000M+20mC+168000m\)
\(=>65000M=20m\left(4200-C\right)\left(2\right)\)
(2) chia(1)
\(=>\dfrac{260}{701}=\dfrac{2\left(4200-C\right)}{8401}=>C=...\)
đá chỉ tan một nửa nên nhiệt độ cuối cùng tcb=0oC
\(=>Qthu1=\dfrac{1}{2}M.34.10^4=170000M\left(J\right)\)
\(=>Qthu2=\dfrac{1}{2}M.2100.5=5250M\left(J\right)\)
\(=>Qtoa1=m.C.10=10m\left(J\right)\)
\(=>Qtoa2=2m.4200.10=84000m\left(J\right)\)
\(=>175250M=84010m\left(1\right)\)
khi rót một lượng nước ở t3=50oC
\(=>Qtoa=\left(2m+M\right).4200.\left(50-20\right)=\left(2m+M\right)126000\left(J\right)\)
\(=252000m+126000M\left(J\right)\)
\(=>Qthu=170000M+m.C.20+2m.4200.20\)
\(=170000M+20mC+168000m\left(J\right)\)
\(=>252000m+126000M=170000M+20mC+168000m\)
\(< =>\)\(44000M=20m\left(4100-C\right)\left(2\right)\)
(2) chia(1)
\(=>\dfrac{176}{701}=\dfrac{2\left(4100-C\right)}{8401}=>C=...\)
(bài này ko chắc , bạn bấm lại máy tính nhá , dài quá sợ sai)
Giả sử nước đá tan hết ở 00C
Nhiệt lượng hơi nước tỏa ra để hóa nước ở 1000C là:
Q1 = L.m1 = 2,3.106.0,5 = 1150000 (J)
Nhiệt lượng hơi nước tỏa ra để hạ từ 100→00C là:
Q2 = m1c1Δt1 = 0,5.4200.100 = 210000 J
Nhiệt lượng bình thu vào để tăng từ -15→00C là:
Q3 = m2c2Δt2 = 0,3.400.15 = 1800 J
Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng từ -15→00C là:
Q4 = m3c3Δt2 = 2.2100.15 = 63000 J
Nhiệt lượng nước đá thu vào để hóa nước ở 00C là:
Q5 = λm3 = 3,4.105.2 = 680000 J
Vì Qthu < Qtỏa nên nước đá tan hết
Nhiệt lượng hơi nước tỏa ra để hạ từ 100→t0C là:
Q2' = m1c1Δt1' = 0,5.4200.(100-t) = 210000-2100t (J)
Nhiệt lượng bình thu vào để tăng từ -15→t0C là:
Q3' = m2c2Δt2' = 0,3.400.(t+15) = 120t+1800 (J)
Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng từ 00C→t0C là:
Q6 = m3c1Δt3 = 2.4200.t = 8400t (J)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có
Q1+Q2' = Q4+Q5+Q6+Q3'
1150000+210000-2100t = 63000+680000+8400t+120t+1800
t = 57,90C