Thả một miếng đồng có khối lượng 0,5 kg ở nhiệt độ 90 0C. vào 2 lít nước ở 200C. Tính khối lượng của miếng đồng? Biết nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu?
Cho nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/ kg.K và của nước là 4200 J/ kg.K
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
gọi nhiệt độ cân bằng nhiệt là t (độ C)
nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra : Q tỏa=0,5.380.(90-t) (J)
nhiệt lượng nước thu vào : Q thu=2.4200.(t-20)(J)
có Qthu=Q tỏa=>0,5.380.(90-t)=2.4200.(t-20)
<=>17100-190t=8400t-168000<=>-8590t=-185100<=>t\(\approx\)21,5 độ C
vậy nhiệt độ cân bằng nhiệt là 21,5 độ C
Theo PTCBN:
Q(thu)=Q(tỏa)
<=>m1.c1.(t-t1)=m2.c2.(t2-t)
<=> 2.4200.(22-20)=m2.380.(90-22)
<=>m1=0,65(kg)
=> Miếng đồng nặng khoảng 0,65kg
Tóm tắt
\(m_1=300g=0.3kg\\ t_1=200^0C\\ t_2=25^0C\\ t=60^0C\\ c_1=380J/kg.K\\ c_2=4200J/kg.K\\ \Rightarrow\Delta t_1=t_1-t=200-60=140^0C\\ \Rightarrow\Delta t_2=t-t_2=60-25=35^0C\)
__________
\(a.t=?^0C\\ b.m_2=?kg\)
Giải
a. Nhiệt độ của nước khi có sự cân bằng nhiệt là \(60^0C.\)
b. Khối lượng nước trong cốc là:
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_1=Q_2\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\Delta t_1=m_2.c_2.\Delta t_2\\ \Leftrightarrow0,3.380.140=m_2.4200.35\\ \Leftrightarrow15960=147000m_2\\ \Leftrightarrow m_2\approx0,108kg\)
Nhiệt lượng nhiệt lượng kế và nước thu vào lần lượt là:
Q1 = m1.c1.(t – t1) = 0,128.380.(21,5 – 8,4) = 637,184J
Q2 = m2.c2.(t – t2) = 0,24.4200.(21,5 – 8,4) = 13204,8J
Nhiệt lượng miếng hợp kim tỏa ra:
Q3 = m3.c3.(t3 – t) = 0,192.c3.(100 – 21,5) = 15,072.c3 (J)
Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên:
Q3 = Q1 + Q2 (1)
↔ 637,184 + 13204,8 = 15,072.c3
→ c3 = 918J/kg.K
Hợp kim này không thể là hợp kim của đồng và sắt vì cả hai chất có nhiệt dung riêng nhỏ hơn 918J/kg.K
Ta có
\(\Leftrightarrow Q_{tỏa}=Q_{thu}\\ \Leftrightarrow m_1c_1\left(t_1-t_2\right)=m_2c_2\left(t2-t_1\right)\\ \Leftrightarrow2,5.4200\left(130-30\right)=1,050,000\left(J\right)\)
Khối lượng miếng đồng là
\(m_2c_2\left(t_2-t_1\right)=1,050,000\\ \Leftrightarrow m_2.360\left(30-20\right)=1,050,000\\ \Leftrightarrow m_2=291,6\)
Tóm tắt
\(m_1=500g=0,5kg\)
\(t_1=100^0C\)
\(m_2=2kg\)
\(t_2=25^0C\)
\(c_1=380J/kg.K\)
\(c_2=4200J/kg.K\)
________________
\(t=?^0C\)
Giải
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
\(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\)
\(\Leftrightarrow0,5.380.\left(100-t\right)=2.4200.\left(t-25\right)\)
\(\Leftrightarrow t=26,6^0C\)
Theo Phương trình cần bằng nhiệt ta có:
QCu = Qnc
=> mCu.cCu. (t1 - t2) = mnc.cnc. (t2 - t3)
=> mCu. 380. (90 - 22) = 2.4200.(22 - 20)
=> m Cu = 0,65 (kg)