Thả một quả cầu thép có khối lượng 1,5 kg ở nhiệt độ 600C vào chậu chứa 2 kg nước ở nhiệt độ 200C. Tìm nhiệt độ của nước và quả cầu khi có cân bằng nhiệt. Giả sử chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa quả cầu và nước. (Cho Cnước = 4200J/kg.K; Cthép= 460J/kg.K).
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
*Tóm tắt
m1= 1,5kg
t1= 60 độ C
m2= 2kg
t2= 20 độ C
C1= 460J/kgK
C2=4200J/kgK
t=?
*Giải
Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra là: Qtỏa=m1.C1(t1-t) =1,5.460.(60-t)
=41400-690t (J)
Nhiệt lượng nước thu vào là:Qthu=m2.C2.(t-t2)=2.4200.(t-20)
=8400t-168000(J)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Qtỏa=Qthu
=>41400-690t=8400t-168000
=>-8400t-690t=-41400-168000
=>-9090t= -209400
=>t khoảng 23.04 độ C
Ta có: \(Q_{tỏa}=m_{Al}\cdot c_1\cdot\Delta t=0,2\cdot880\cdot\left(1000-270\right)=128480\left(J\right)=Q_{thu}\)
\(\Rightarrow m_{nước}\cdot c_2\cdot\Delta t'=m_{nước}\cdot4200\cdot\left(270-200\right)=128480\left(J\right)\)
\(\Rightarrow m_{nước}\approx0,437\left(kg\right)\)
Ta có phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ m_1c_1\Delta t=m_2c_2\Delta t\\ \left(1,2.460\right)\left(85-t_{cb}\right)=2.4200\left(t_{cb}-32\right)\\ \Rightarrow t_{cb}\approx35^o\)
\(m_1;c_1;\Delta t_1;t_1\): nhôm ; \(m_2;c_2;\Delta t_2;t_2\): nước
\(t_{cb}\): nhiệt độ cân bằng
\(m_1c_1\Delta t_1=m_2c_2\Delta t_2\)
\(\Leftrightarrow m_1c_1\left(t_1-t_{cb}\right)=m_2c_2\left(t_{cb}-t_2\right)\)
\(\Leftrightarrow m_1.880.\left(100-25\right)=47.4200.\left(25-20\right)\)
bn tự tính m1 nha
\(c_{Al}=880\)J.kg/K
Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra:
\(Q_1=m_{Al}\cdot c_{Al}\cdot\left(t_1-t\right)=m_{Al}\cdot880\cdot\left(120-30\right)=79200m_{Al}\left(J\right)\)
Nhiệt lượng nước thu vào:
\(Q_2=m_{nc}\cdot c_{nc}\cdot\left(t-t_2\right)=1,2\cdot4200\cdot\left(30-20\right)=50400J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_1=Q_2\)
\(\Rightarrow79200m_{Al}=50400\Rightarrow m_{Al}=0,63kg=630g\)
Gọi m là khối lượng nước
Có \(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)
\(\Leftrightarrow0,2\left(100-25\right).380=m\left(25-20\right).4200\)
\(\Leftrightarrow m=\dfrac{19}{70}\left(kg\right)\)
1,\(Qtoa=0,2.880\left(100-27\right)=12848J\)
2\(Qthu=Qtoa=>12848=m.4200\left(27-20\right)=>m=0,44kg\)
1.Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra là:
Q1= m1.c1.(t1-t2)=0,2.880.(100-27)=12848 (J)
2.Khối lượng nước trong cốc là:
Ta có:Q1=Q2⇔m2.c2.(t2-t3)=Q1
⇔ \(m_2=\dfrac{Q_1}{c_2.\left(t_2-t_3\right)}=\dfrac{12848}{4200.\left(27-20\right)}=0,437\left(kg\right)\)
Gọi nhiệt độ cân bằng hệ là \(t^oC\).
\(V=2l\Rightarrow m=2kg\)
Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra:
\(Q_{tỏa}=m_1c_1\left(t_1-t\right)=0,5\cdot880\cdot\left(100-t\right)J\)
Nhiệt lượng nước thu vào:
\(Q_{thu}=m_2c_2\left(t-t_2\right)=2\cdot4200\cdot\left(t-20\right)J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Rightarrow2\cdot4200\cdot\left(t-20\right)=0,5\cdot880\cdot\left(100-t\right)\)
\(\Rightarrow t=23,98^oC\)
Nhiệt độ nước sau khi cân bằng:
\(t_{sau}=23,98+20=43,98^oC\)
Gọi t' là nhiệt độ khi có cân băng nhiệt của cả thau nước và quả cầu thép
Nhiệt lượng thu vào để 2kg nước tăng nhiệt độ từ 200c đến t' là:
Q1= mn.Cn.(t'-t1)=2.4200.(t'-200)=8400t'-1680000 (J)
Nhiệt lượng tỏa ra khi 1,5kg thép giảm nhiệt độ từ 600 xuống t' là:
Q2=mt.Ct.(tt-t')=1,5.460.(600-t')=414000-690t'
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Q1=Q2
(=) 8400t'-1680000=414000-690t'
(=) 8400t'+690t'=414000+1680000
(=) 9090t'=2094000
=) t'=2094000/9090=230,36C
Mình làm ko biết đúng hay sai...nếu sai mông các bạn thông cảm
số to vậy