4 phương trình cân bằng nhiệt (đề)

GROUP VẬT LÝ PHYSICS DẠNG 4: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Phương trình cân bằng nhiệt:

GROUP VẬT LÝ PHYSICS

DẠNG 4: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Phương trình cân bằng nhiệt: 𝑄𝑡ỏ𝑎 = 𝑄𝑡ℎ𝑢 (ở đây 𝑄𝑡ỏ𝑎 và 𝑄𝑡ℎ𝑢 đều lấy ∆𝑡 = 𝑡𝑙ớ𝑛− 𝑡𝑏é)

Trong một số trường hợp trao đổi nhiệt giữa nhiều vật thì ta không thể biết được vật nào tỏa hay thu, do

đó ta sử dụng phương trình cân bằng nhiệt theo quy ước dấu của định luật I nhiệt động lực học như sau:

𝑄1+ 𝑄2 = 0 trong đó 𝑄 = 𝑚𝑐(𝑡𝑠− 𝑡𝑡) với 𝑡𝑠 là nhiệt độ sau và 𝑡𝑡 là nhiệt độ trước

Quy ước: 𝑄 > 0 thì vật thu nhiệt và 𝑄 < 0 thì vật tỏa nhiệt

Câu 1: Người ta thả một miếng đồng khối lượng 600 g ở nhiệt độ 100∘C vào 2,5 kg nước Nhiệt độ khi

có sự cân bằng nhiệt là 30oC Lấy nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kg.K và của nước là 4200 J/kg.K Hỏi nước nóng lên thêm bao nhiêu độ, nếu bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình đựng nước

và môi trường bên ngoài?

Câu 2: Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 128 g chứa 210 g nước ở nhiệt độ 8,4∘C Người

ta thả một miếng kim loại khối lượng 192 g đã nung nóng tới 100∘C vào nhiệt lượng kế Xác định nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại, biết nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt

là 21,5∘C Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài Nhiệt dung riêng của đồng thau là 0,128 103 J/(kg K)

A 2,1.103 J/(kg.K) B 0,78.103 J/(kg.K) C 7,8.103 J/(kg.K) D 0,21.103 J/(kg.K)

Câu 3: Người ta đổ vào nhiệt lượng kế ba chất lỏng không tác dụng hóa học lẫn nhau có khối lượng,

nhiệt độ và nhiệt dung riêng lần lượt là: m1 = 1 kg, m2 = 10 kg, m3 = 5 kg; t1 = 60C, t2 =

−40oC, t3 = 60oC; c1 = 2000 J/kg K, c2 = 4000 J/kg K, c3 = 2000 J/kg K Bỏ qua sự truyền nhiệt cho nhiệt lượng kế, nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng:

A 20,6oC B −19oC C 30,6oC D −15oC

Câu 4: Muốn có 100 lít nước ở nhiệt độ 35∘C thì phải đổ bao nhiêu lít nước sôi vào bao nhiêu lít nước

ở nhiệt độ 15∘C ?

A 35 lít nước đang sôi vào 65 lít nước ở 15∘C

B 20 lít nước đang sôi vào 80 lít nước ở 15∘C

C 20 lít nước đang sôi vào 65 lít nước ở 15∘C

D 23,5 lít nước đang sôi vào 76,5 lít nước ở 15∘C

Câu 5: Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50 g ở nhiệt độ 136∘C vào một nhiệt

lượng kế có nhiệt dung (nhiệt lượng cần để làm cho vật nóng thêm lên 1∘C ) là 50 J/K chứa 100 g nước ở 14∘C Xác định khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi bắt đầu

có sự cân bằng nhiệt trong nhiệt lượng kế là 18∘C Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài Nhiệt dung riêng của kẽm là 337 J/(kg K), của chì là 126 J/(kg K), của nước là

4180 J/(kg K)

A mkẽm = 40 g, mchì = 10 g B mkẽm = 45 g, mchì = 5 g

C mkẽm = 35 g, mchì = 15 g D mkẽm = 25 g, mchì = 25 g

Câu 6: Để xác định nhiệt độ của một cái lò, người ta đưa vào lò một miếng sắt khối lượng 22,3 g Khi

miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào một nhiệt lượng kế chứa 450 g nước ở nhiệt độ 15∘C Nhiệt độ của nước tăng lên tới 22, 5∘C Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/(kg K), của nước là 4180 J/(kg K) Người ta đã bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế và xác định được nhiệt độ của lò Nhưng thực ra nhiệt lượng kế có khối lượng là

200 g và làm bằng chất có nhiệt dung riêng là 418 J/(kg K) Hỏi nhiệt độ mà người ta xác định sai bao nhiêu phần trăm so với nhiệt độ của lò?

GROUP VẬT LÝ PHYSICS

Câu 7: Có hai bình cách nhiệt Bình I chứa 5 lít nước ở 60∘C, bình II chứa 1 lít nước ở 20∘C Đầu tiên,

rót một phần nước ở bình I sang bình II Sau khi bình II cân bằng nhiệt, người ta lại rót từ bình

II sang bình I một lượng nước bằng với lần rót trước Nhiệt độ sau cùng của nước trong bình I là

59∘C Tính lượng nước đã rót từ bình này sang bình kia mỗi lần

A 1