thả 1 quả cầu bằng thép khối lượng 0 3kg ở nhiệt độ 80 độ C vào 2kg nước ở 40 độ C. Biết nhiệt dung riêng của nc là 4200J/kg.K , nhiệt dung riêng của thép là 460J/kg.K . hỏi nước nóng thêm bao nhiêu độ khi có cân bằng nhiệt?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) nhiệt lượng của nước thu vào là
\(Q_2=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)=2.4200.\left(25-20\right)=42000J\)
b) khối lượng miếng thép là:
theo pt cân bằng nhiệt:
\(Q_1=Q_2\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\\ \Leftrightarrow m_1.460.\left(60-25\right)=2.4200\left(25-20\right)\\ \Leftrightarrow16100m_1=42000\\ \Leftrightarrow m_1\approx2,6kg\)
Tóm tắt
\(t_1=260^0C\)
\(c_1=\) 460 J/Kg.K
\(t_2=20^0C\)
\(c_2=\) 4200 J/Kg.K
\(m_2=2kg\)
\(t=50^0C\)
a) \(Q=?J\) ; b) \(m_1=?kg\)
Giải
Nhiệt lượng thu vào của nước là:
\(Q_2=m_2\cdot c_2\cdot\left(t-t_2\right)=2\cdot4200\cdot\left(50-20\right)=252000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng của quả cầu bằng nhiệt lượng của nước thu vào
\(Q_1=Q_2=252000\left(J\right)\)
Khối lượng của quả cầu là
\(Q_1=m_1\cdot c_1\cdot\left(t_1-t\right)\)
\(\Rightarrow m_1=\dfrac{Q_1}{c_1\cdot\left(t_1-t\right)}\)
\(\Rightarrow m_1=\dfrac{252000}{460\cdot\left(260-50\right)}=2,6\left(kg\right)\)
a, Nhiệt lượng thép tỏa ra là :
Q2 = m2 . c2 . ( t1 - t ) = 0,6 . 460 . ( 120 - 40 ) = 22080 (J )
Vậy nhiệt lượng thép tỏa ra là 22080J
b, Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có :
Q1 = Q2 => 3 . 4200 . ( t2 - t1 ) = 22080
<=> t2 - t1 ~ 1,75
=> t2 ~ 1,75 + 40 = 41,75
Vậy nhiệt độ ban đầu của nước là 41,75.
a) \(Q_{thu}=m_{H_2O}.c_{H_2O}.\Delta t=2,5\cdot4200\cdot\left(50-20\right)=315000\left(J\right)\)
b) Ta có: \(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)
\(\Rightarrow Q_{tỏa}=m_{bi}\cdot c_{thép}\cdot\Delta t=315000\left(J\right)=m_{bi}\cdot460\cdot\left(300-50\right)\)
\(\Rightarrow m_{bi}=\dfrac{315000}{460\cdot250}\approx2,74\left(kg\right)\)
a, Nhiệt lượng thu vào là:
Qthu=m1.c1.(t-t1)=2,5.4200.(50-20)=315000 J
b, Ta có Qthu=Qtoa nên
Qtoa=m2.c2.(t2-t)=m2.460.250=315000
=> m2≈2,74 kg
Tóm tắt:
t1 = 345oC
c1 = 460J/KgK
m2 = 3kg
t2 = 25oC
c2 = 4200J/KgK
to = 33oC
m1 = ?
------------------------------------
Nhiệt lượng thu vào của nước là:
Qthu = \(m_1\cdot c_1\cdot\left(t^o-t_2\right)\)
= \(3\cdot4200\cdot\left(33-25\right)\)
= 100800 (J)
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Qthu = Qtỏa = 100800J
Qtỏa = \(m_1\cdot c_1\cdot\left(t_1-t^o\right)\)
100800J = \(m_1\cdot460\cdot\left(345-33\right)\)
=> m1 = \(\dfrac{100800}{460\cdot\left(345-33\right)}\) = 0,7 (kg)
Ta có phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ m_1c_1\Delta t=m_2c_2\Delta t\\ \left(1,2.460\right)\left(85-t_{cb}\right)=2.4200\left(t_{cb}-32\right)\\ \Rightarrow t_{cb}\approx35^o\)
a)Nhiệt độ thép ngay khi có cân bằng nhiệt: \(80^oC-20^oC=60^oC\)
b)Nhiệt lượng nước thu vào:
\(Q_{thu}=m_1c_1\left(t-t_1\right)=0,5\cdot4200\cdot\left(20-14,57\right)=11403J\)
c)Nhiệt lượng miếng thép tỏa ra:
\(Q_{tỏa}=m_2c_2\left(t_2-t\right)=m_2\cdot460\cdot\left(80-20\right)=27600m_2\left(J\right)\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Rightarrow11403=27600m_2\Rightarrow m_2=0,413kg=431g\)
Qthu = Qtoả
2.4200.(x-40) = 0,3.460(80-x)
=> 8400x-336000 = 11040 - 138x
=> 8538x = 347040
=> x = 40,65
Vậy nước sẽ nóng thêm: 40,65 - 40 = 0,65 độ
\(m_1=0,3kg\\ t_1=80^oC\\ m_2=2kg\\ t_2=40^oC\\ c_2=4200J/kg.K\\ c_1=460J/kg.K\\ \Delta t_2=?\)
GIẢI
Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra là:
\(Q_1=m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=0,3.460.\left(80-t\right)\left(J\right)\)
Nhiệt lượng nước thu vào là:
\(Q_2=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)=2.4200.\left(t-40\right)\left(J\right)\)
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\\ \Rightarrow Q_1=Q_2\\ \Rightarrow0,3.460.\left(80-t\right)=2.4200.\left(t-40\right)\\ \Rightarrow11040-138t=8400t-336000\\ \Rightarrow8400t+138t=11040+336000\\ \Rightarrow8538t=347040\\ \Rightarrow t=\dfrac{347040}{8538}\approx40,65\left(^oC\right)\\ \Rightarrow\Delta t_2=40,65-40=0,65\left(^oC\right)\)
Vậy nước nóng thêm 0,65oC khi có cân bằng nhiệt.