Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50 g ở nhiệt độ 136 ° C vào một nhiệt lượng kế có nhiệt dung (nhiệt lượng cần để làm cho vật nóng thêm lên 1 ° C) là 50 J/K chứa 100 g nước ở 14 ° C. Xác định khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt trong nhiệt lượng kế là 18 ° C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của kẽm là 337 J/(kg.K), của chì là 126 J/(kg.K), của nước là 4 180 J/(kg.K).
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án: B
Phương trình cân bằng nhiệt:
(Cnlk + mncn).(t – t1) = [mkck + (mhk – mk)cch].(t2 – t)
→ mch = mhk – mk = 5 g.
gọi khối lượng chì là m(kg) thì khối lượng kẽm là 0,05-m(kg)
\(=>Qthu\left(chi\right)=m.130\left(136-18\right)\left(J\right)\)
\(=>Qthu\left(kem\right)=\left(0,05-m\right)210\left(136-18\right)\left(J\right)\)
\(=>Qthu\left(nuoc\right)=0,05.4190.\left(18-14\right)=838\left(J\right)\)
\(=>Qthu\left(nhiet-ke\right)=65,1.\left(18-14\right)=260,4\left(J\right)\)
\(=>m.130\left(136-18\right)+\left(0,05-m\right).210\left(136-18\right)=838+260,4\)
\(=>m=0,01kg\)=>khối lượng chì là 0,01kg
=>khối lượng kẽm là 0,05-0,01=0,04kg
Gọi m1 là khối lượng của chì, m2 là khối lượng của kẽm, m là khối lượng của hợp kim:
m = m1 + m2 = 0,05kg (1)
Nhiệt lượng chì và kẽm tỏa ra:
Q1 = m1.c1.(t0 - t) = m1.130.(136 – 18) = 15340.m1
Q2 = m2.c2.(t0 - t) = m2.210.(136 – 18) = 24780.m2
Nhiệt lượng nước thu vào:
Qn = mn.cn.(t - tn) = 0,05.4200.(18 - 14) = 810J
Vì muốn cho nhiệt lượng kế nóng thêm lên 1oC thì cần 65,1J nên nhiệt lượng kế thu vào:
Q4 = Qk.(t – tn) = 65,1.(18 – 14) = 260,4J
Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên: Q3 + Q4 = Q1 + Q2
↔ 15340.m1 + 24780.m2 = 1100,4 (2)
Từ (1), rút m2 = 0,05 – m1, thay vào phương trình (2), giải ra ta được:
m1 = 0,015kg, suy ra m2 = 0,035kg
Vậy khối lượng chì là 15 gam và khối lượng kẽm là 35 gam.
Theo đề bài ta đc
\(m_1+m_2=0,1\\ \Rightarrow m_2=0,1-m_1\)
Ta có ptcbn
\(Q_{thu}=Q_{tỏa}\\ \Leftrightarrow0,1.4200\left(18-14\right)=m_1.210+\left(100-m_1\right)130\left(136-14\right)\\ \Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_1\approx0,04\\m_2\approx0,06\end{matrix}\right.\)
C3. Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500 g nước ở nhiệt độ 130C một miếng kim loại có khối lượng 400 g được nung nóng tới 1000C. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 200C. Tính nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4 190 J/kg.K
Bài giải:
Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra:
Q1 = m1 . c1 . (t1 – t) = 0,4 . c . (100 – 20)
Nhiệt lượng nước thu vào:
Q2 = m2 . c2 . (t – t2) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)
Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào:
Q1 = Q2
0,4 . c . (100 – 20) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)
C = 458 J/kg.K
Kim loại này là thép
Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra:
Q1 = m1 . c1 . (t1 – t) = 0,4 . c . (100 – 20)
Nhiệt lượng nước thu vào:
Q2 = m2 . c2 . (t – t2) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)
Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào:
Q1 = Q2
0,4 . c . (100 – 20) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)
C = 458 J/kg.K
Kim loại này là thép.
Nhiệt lượng toả ra :
Q = m 1 c 1 ∆ t + (0,05 - m1 ) c 2 ∆ t (1)
Ở đây m 1 , c 1 là khối lượng và nhiệt dung riêng của kẽm, c 2 là nhiệt dung riêng của chì.
Nhiệt lượng thu vào :
Q' = mc ∆ t' + c' ∆ t' = (mc + c') ∆ t' (2)
Ở đây m, c là khối lượng và nhiệt dung riêng của nước, c' là nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế.
Từ (1) và (2) rút ra :
Khối lượng của chì m 2 = 0,05 – m 1 , hay m 2 = 0,005 kg.