Người ta dẫn một luồng hơi nước có khối lượng 80 g ở nhiệt độ 100 độ C đi vào một bình nhiệt lượng kế (có nắp kín) đang đựng 1,2 kg nước đá ở 0 độ C. Trạng thái cuối cùng khi cân bằng nhiệt xảy ra là
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Nhiệt lượng tỏa ra khi 0,2 Kg hơi nước ở 1000C ngưng tụ thành nước ở 1000C
Q1 = m1. L = 0,2 . 2,3.106 = 460000 (J)
Nhiệt lượng tỏa ra khi 0,2Kg nước ở 1000C thành nước ở t0C
Q2 = m1.C. (t1 - t) = 0,2. 4200 (100 - t)
Nhiệt lượng thu vào khi 1,5Kg nước ở 150C thành nước ở t0C
Q3 = m2.C. (t - t2) = 1,5. 4200 (t - 15)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
Q1 + Q2 = Q3
\(\Leftrightarrow\)460000 + 0,2. 4200 (100 - t) = 1,5. 4200 (t - 15)
\(\Leftrightarrow\)6780t = 638500
\(\Leftrightarrow\)t ≈ 940C
Tổng khối lượng khi xảy ra cân bằng nhiệt.
m = m1 + m2 = 0,2 + 1,5 = 1,7(Kg)
- Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ
- Nhiệt lượng tỏa ra khi 0,2 Kg hơi nước ở 1000Cngưng tụ thành nước ở 1000C
- Nhiệt lượng tỏa ra khi 0,2Kg nước ở 1000C hạ xuống t 0C
- Nhiệt lượng thu vào khi 1,5Kg nước ở 150C tăng lên đến t0C
- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
Q1+Q2=Q3
*Tk
Gọi nhiệt độ cân bằng hệ là \(t\left(^oC\right)\).
Nhiệt lượng đá tan:
\(Q_1=m_1\cdot\lambda=1\cdot3,4\cdot10^5=3,4\cdot10^5J\)
Nhiệt lượng nước tỏa ra ở \(50^oC\):
\(Q_2=m_2\cdot c\cdot\left(t_2-t\right)=2\cdot4200\cdot\left(50-t\right)J\)
Nhiệt lượng nước tăng từ \(0^oC\) sau khi tan hết đến \(t^oC\) là:
\(Q_3=m_2c\left(t-t_3\right)=2\cdot4200\cdot\left(t-0\right)J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_1+Q_3=Q_2\)
\(\Rightarrow3,4\cdot10^5+2\cdot4200\cdot t=2\cdot4200\cdot\left(50-t\right)\)
\(\Rightarrow t=4,76^oC\)
ta có:
nhiệt lượng nước đá cần để tan hết là:
\(Q_1=m_1\lambda=340000J\)
nhiệt lượng nước ở 5 độ C tỏa ra nếu nước đá chưa tan hết là:
\(Q_2=m_2C_2\left(t-t_2\right)=42000J\)
ta thấy Q2<Q1 nên nước đá chưa tan hết
\(\Rightarrow\) nhiệt độ hỗn hợp vẫn là 0 độ C