Người ta thả một miếng nhôm có khối lượng 0,4 kg ở 120 độ C vào 2l nước 40 độ C. Tính nhiệt độ của miếng nhôm và nước thì xảy ra cân bằng nhiệt
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Gọi nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là \(t\)
Nhiệt lượng do nhôm tỏa ra là:
\(Q_1=m_1c_1\left(t_1-t\right)\)
Nhiệt lượng do nước thu vào là:
\(Q_2=m_2c_2\left(t-t_2\right)\)
Khi cân bằng nhiệt có:
\(Q_1=Q_2\)
\(\Rightarrow m_1c_1\left(t_1-t\right)=m_2c_2\left(t-t_2\right)\)
\(\Rightarrow0,5.880\left(120-t\right)=2.4200\left(t-40\right)\)
\(\Rightarrow440\left(120-t\right)=8400\left(t-40\right)\)
\(\Rightarrow8840t=388800\)
\(\Rightarrow t\approx44^o\)C
Q(thu)=Q(tỏa)
<=> m2.c2.(t-t2)=m1.c1.(t1-t)
<=> 2.4200.(t-40)=0,4.880.(120-t)
<=>t=43,22oC
=> Nhiệt độ của nhôm và nước khi xảy ra CBN là khoảng 43,22oC
Ta có phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ \Leftrightarrow4.4200\left(40-25\right)=m_{Al}.880\left(60-15\right)\\ \Leftrightarrow252000=m_{Al}39600\\ \Rightarrow m_{Al}=6,36\approx6kg\)
2l = 2dm3 = 0,002m3
Khối lượng của nước là:
\(m_{nc}=D_{nc}.V_{nc}=1000.0,002=2\left(kg\right)\)
Theo PT cân bằng nhiệt ta có:
\(Q_{Al}=Q_{nc}\)
\(\Rightarrow m_{Al}.c_{Al}.\left(t_1-t\right)=m_{nc}.c_{nc}.\left(t-t_2\right)\)
\(\Rightarrow0,5.880.\left(120-t\right)=2.4200\left(t-40\right)\)
=> 440. (120 - t) = 8400. (t - 40)
=> 52800 - 440t = 8400t - 336000
=> t = 44 (oC)
Ta có phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ \Leftrightarrow0,5.880\left(120-t_{cb}\right)=2.4200\left(t_{cb}-40\right)\\ \Leftrightarrow t_{cb}=43,98^o\)
a.
\(Q_{toa}=mc\left(t_1-t\right)=0,075\cdot880\cdot\left(120-47\right)=3498\left(J\right)\)
b.
Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{toa}=3498\left(J\right)\)
\(\Leftrightarrow3498=0,135\cdot4200\cdot\Delta t\)
\(\Leftrightarrow\Delta t\approx6,2^0C\)
Nhiệt lượng miếng nhôm tỏa ra:
\(Q_{tỏa}=m_1c_1\left(t_1-t\right)=m_1\cdot880\cdot\left(120-30\right)=79200m_1\left(J\right)\)
Nhiệt lượng nước thu vào:
\(Q_{thu}=m_2c_2\left(t-t_2\right)=20\cdot4200\cdot\left(30-20\right)=840000J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)
\(\Rightarrow79200m_1=840000\Rightarrow m_1=10,61kg\)
Nhiệt lượng nhôm tỏa ra:
\(Q_1=m_1c_1\left(t_1-t\right)=0,4\cdot880\cdot\left(120-50\right)=24640J\)
Gọi nhiệt độ ban đầu của nước là \(t_2^oC\)
Nhiệt lượng nước thu vào:
\(Q_2=m_2c_2\left(t-t_2\right)=2\cdot4200\cdot\left(50-t_2\right)\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_1=Q_2\)
\(\Rightarrow24640=2\cdot4200\cdot\left(50-t_2\right)\)
\(\Rightarrow t_2=47,07^oC\)
Ta có: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Rightarrow m_{Al}\cdot c_{Al}\cdot\Delta t=m_{nước}\cdot c_{nước}\cdot\Delta t'\)
\(\Rightarrow0,4\cdot880\cdot\left(120-t\right)=2\cdot4200\cdot\left(t-40\right)\)
\(\Rightarrow t\approx43,22^oC\)
Tóm tắt:
m1=0,4 kg
V1=2l tương ứng m2=2kg
t1=130°C
t2=40°C
c1=880 J/Kg.K
c2=4200 J/Kg.K
KL: t=?
Giải:
Nhiệt lượng của nhôm khi tỏa nhiệt:
Q1=m1.c1.(t1-t)=0.4.880.(130-t)=45760-352t (J)
Nhiệt lượng của nước khi thu nhiệt:
Q2=m2.c2.(t-t2)=2.4200.(t-40)=8400t-336000 (J)
Vì nhiệt lượng thu vào = nhiệt lượng tỏa ra nên:
45760-352t=8400t-336000 <=> 381760=8752t
<=> t≈43,62°C
Vậy nhiệt độ khi cần bằng nhiệt là 43,62°C