Đề nhiệt học Ôn chuyên + Đh

Đề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + HĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐH Đề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐH Đề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐH vĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐHvĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐHĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐHĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐHĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐHĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐHvĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐHĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐHvĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐHĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐHĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐHĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐHĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐHĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐHĐề Nhiệt Học - Ôn Chuyên + ĐH

TUYỂN TẬP

BÀI TẬP NHIỆT HỌC HAY VÀ KHÓ

(Dùng cho ôn thi Chuyên Lí, HSG và ĐH, ĐGNL)

Chúc bạn may mắn và thành công

GÓC CHIA SẺ

CẢM ƠN BẠN ĐÃ ỦNG HỘ NHÓM – CHÚC BẠN THÀNH CÔNG

Kính thưa các thầy cô đáng kính và các em học sinh thân yêu, tài liệu này được thực hiện bởi rất nhiều công sức của nhóm các thầy cô Vật lí Tài liệu sẽ rất thiết thực với các thầy cô dạy Vật lí cũng như học sinh có định hướng ôn HSG, thi Chuyên, thi ĐH

Tài liệu rất phù hợp với mục đích ra đề thi, soạn giảng, ôn luyện …

Để tiết kiệm thời gian, chia sẻ, ủng hộ và tạo động lực cho nhóm rất mong bạn đọc ủng hộ bằng cách đăng ký nhận bộ đáp án chi tiết và đầy đủ của bộ tài liệu này, cụ thể như sau:

Gói 99K: Đề, đáp án (File PDF) Gói 199K: Đề, đáp án (File PDF + Word)

Ad mong được kết bạn để giải đáp và trao đổi mọi thắc mắc liên quan và không liên quan đến tài liệu

Lưu ý: Nhóm biên soạn mong muốn tài liệu được sử dụng bởi những người tử tế Do đó, khi bạn đồng ý mua một trong các gói trên đồng nghĩa với việc bạn đã lấy danh dự, lòng tự trọng của bản thân và gia đình để cam kết với nhóm biên soạn rằng bạn sẽ tôn trọng nguyên tắc bản quyền; không sử dụng tài liệu với mục đích thương mại hóa, viết sách; không đưa lên các diễn đàn internet…

Hình thức: Chuyển khoản hoặc thẻ nạp điện thoại

THỜI GIAN LÀ VÀNG ->LH ĐA: Fb Đặng Hữu Luyện – Zalo/SĐT 0984024664 Trang 3

Bài 1 Một nhiệt lượng kế chứa nước ở nhiệt độ 00 0

t = C được đặt trên một chiếc cân Lúc này cân chỉ m =1 100 g Một quả bóng bằng thép có một lớp nước đá dày bao quanh, được cố định trên một sợi dây rồi thả xuống nước, nó bị ngập hoàn toàn trong nước (xem hình vẽ) Số chỉ của cân tăng lên m =2 201,3 g Sau khi cân bằng nhiệt

được thiết lập trong nhiệt lượng kế (ở giai đoạn này, có thể bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường), số chỉ của cân tăng lên m =3 204, 45

g Sau một thời gian dài, khi nhiệt độ của nhiệt lượng kế được làm ấm đến nhiệt độ phòng, cân chỉ m =4 191, 3 g Xác định khối lượng

m của quả bóng thép, khối lượng nước đá mđ bám trên quả bóng trước khi đưa vào nhiệt lượng kế, nhiệt độ của chúng trước khi ngâm trong nước Nhiệt dung riêng của thép c =t 450 J/(kg.K), nhiệt dung riêng của nước đá c =đ 2100 J/(kg.K), nhiệt nóng chảy

3, 4.10

 = J/kg, khối lượng riêng của thép t =7800

kg/m3, nước đá đ =900 kg/m3, nước n =1000 kg/m3

Bài 2 Một bình cách nhiệt hình trụ được chia thành hai

phần bởi một pittong dẫn nhiệt có thể chuyển động không ma sát.Tại thời điểm ban đầu ở phần bên trái và bên phải bình chứa cùng một mol khi Heli ở cùng nhiệt độ Nhiệt được cung cấp cho phía bên trái của bình có sử dụng máy sưởi Đồng thời, nhiệt độ của khí Heli trong đó tăng thêm một lượng nhỏ T Xác định sự thay đổi nhiệt độ T2 ở bên phải và nhiệt lượng Q được truyền bởi máy sưởi

Bài 3

1 Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước đựng trong một ấm nhôm khối lượng 500g thì sau thời gian t1=10 phút nước sôi Nếu dùng bếp trên để đun sôi 4 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi? Biết nhiệt lượng do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn, nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là c1=4200J/kg.K, c2=880J/kg.K Khối lượng riêng của nước là D=1000kg/m3

2 Đun nước trong bình bằng một dây nung nhúng trong nước có công suất 1,2kW Sau 3 phút nước nóng lên từ 800C đến 900C Sau đó người ta rút dây nung ra khỏi nước thì thấy cứ sau mỗi phút nước trong bình nguội đi 10C Coi rằng nhiệt lượng tỏa ra môi trường một cách đều đặn Hãy tính khối lượng nước đựng trong bình Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bình Biết nhiệt dung riêng của nước là c=4200J/kg.K

Bài 4 Để tạo ra 120 lít nước ấm có nhiệt độ t1=300C trong điều kiện thời tiết lạnh (dưới 200C) thì người ta phải cho vào bồn tắm 30 lít nước sôi và 90 lít nước lạnh Cùng lúc đó ở bồn tắm khác, người ta cho vào 20 lít nước sôi và 50 lít nước lạnh nhưng chỉ tạo ra được

70 lít nước ấm có nhiệt độ t2=290C Giả sử các bồn tắm hoàn toàn giống nhau và ban đầu có cùng nhiệt độ với nước lạnh Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường, coi nước hầu như không nở vì nhiệt và sôi ở 1000C; nhiệt dung riêng và khối lượng riêng của nước lần lượt là C=4200J/kg.K, D=1000kg/m3

1 Tìm nhiệt độ của môi trường t0 và nhiệt dung của bồn tắm

2 Muốn dùng một bồn tắm để pha được 190 lít nước ấm ở 300C thì cần bao nhiêu lít nước sôi?

Bài 5 Có ba bình cách nhiệt giống nhau, chứa cùng một loại chất lỏng chiếm 2

3 thể tích mỗi bình Bình 1 chứa chất lỏng ở 300C, bình 2 chứa chất lỏng ở 600C, bình 3 chứa chất lỏng ở 900C Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường khi rót chất lỏng từ bình này sang bình khác và chất lỏng không bị mất mát trong quá trình rót

a) Rót chất lỏng từ bình 3 vào bình 2 cho tới khi đầy bình 2 Hỏi nhiệt độ của chất lỏng trong bình 2 khi có cân bằng nhiệt là bao nhiêu?

b) Sau vài lần rót chất lỏng từ bình này sang bình khác, người ta thấy bình 3 được chứa đầy chất lỏng ở nhiệt độ 680C, còn bình 2 chứa chất lỏng chiếm 1

2 thể tích bình ở nhiệt độ 540C Hỏi chất lỏng chứa trong bình 1 có nhiệt độ bằng bao nhiêu?

Bài 6 Một cái nồi bằng nhôm khối lượng m1 có chứa lượng nước m2 ở nhiệt độ 00 24

4200 J/(kg.độ) Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài

Bài 8 Một thỏi nước đá có khối lượng 400g ở nhiệt độ t1 = -10°C Cho biết: nhiệt dung riêng của nước đá là c1 = 1800J/kg.K, của nước là c2 = 4200J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là  =3,4.105 J/kg, nhiệt hóa hơi của nước là L = 2,3.106 J/kg

a Tính nhiệt lượng cần cung cấp để thỏi nước đá biến thành hơi hoàn toàn ở nhiệt độ t2 = 100°C

b Nếu bỏ thỏi nước đá trên vào một xô bằng nhôm chứa m(kg) nước ở nhiệt độ t3=20°C Sau khi cân bằng nhiệt, thấy trong sô còn lại một cục nước đá có khối lượng ∆m1=100g Tính khối lượng m(kg) nước trong xô lúc đầu Biết xô nhôm có khối lượng m3=100g, nhiệt dung riêng của nhôm c3=880J/kg.K (Bỏ qua nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh)

Bài 9 Vào mùa hè, nhiệt độ của nước trong các bình chứa tăng lên cao Chị Lan lấy nước

từ bình chứa để tắm cho con nhưng nhiệt độ của nước là 45°C nên không dùng được

THỜI GIAN LÀ VÀNG ->LH ĐA: Fb Đặng Hữu Luyện – Zalo/SĐT 0984024664 Trang 5

a) Chị Lan muốn có nước ở nhiệt độ 37°C để sử dụng nên pha nước theo một trong hai cách sau:

- Lấy 8 l nước ở nhiệt độ 10°C để pha với nước lấy từ bình chứa

- Lấy một khối nước đá có khối lượng 3kg ở nhiệt độ 0oC để pha với nước lấy từ bình chứa

Hỏi sau khi pha xong thì chị Lan có được bao nhiêu lít nước ở 37°c ứng với mỗi trường hợp nói trên?

b) Nếu chị Lan lấy 8 l nước ở 10°C pha với 3 kg nước đá ở 0°C thì nhiệt độ và khối

lượng của nước là bao nhiêu sau khi có cân bằng nhiệt? Cho biết:

+ Nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K;

+ Khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3 và không thay đổi theo nhiệt độ; + 1 kg nước đá khi nóng chảy hoàn toàn thành nước ở 0°C thì thu vào một nhiệt lượng là 336000 J;

+ Chi có sự trao đổi nhiệt giữa nước lấy từ bình chứa, nước ở 10°C, nước đá

Bài 10

Ba bình chứa nước A, B và C, nước trong bình có nhiệt độ lần lượt là t1 = 76°C, t2= 31°C và t3 = 57°C Người ta múc n1 ca nước ở bình A và n2 ca nước ở bình B rồi đổ vào bình C, sau khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước trong bình C là 62°C Biết thể tích nước có sẵn trong bình C bằng tổng thể tích nước của số ca vừa đổ thêm vào nó Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, với bình chứa và ca múc Bình C có dung tích đủ lớn để chứa lượng nước đổ từ bình A và bình B Tìm tỉ số 1

b) Đem bình nước đã cân bằng nhiệt ở trên đi đun trên bếp dầu hỏa cho đến khi nước sôi Biết nhiệt lượng bình nước thu vào bằng 30 % nhiệt lượng do dầu hỏa cháy tỏa ra Tính khối lượng dầu hỏa để đun sôi nước

Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm c1 = 880 J/kgK; của nước C2 = 4200 J/kgK; năng suất tỏa nhiệt của dầu hỏa q = 44.106 J/kg

2 Người ta đặt trong phòng kín một lò sưởi Khi nhiệt độ ngoài trời là 5°C thì nhiệt

độ trong phòng là 20°C, còn khi nhiệt độ ngoài trời là -5 °C thì nhiệt độ trong phòng là Tp Biết nhiệt độ của lò sưởi là 35°C và công suất tỏa nhiệt giữa hai môi trường tỉ lệ với hiệu nhiệt độ giữa hai môi trường đó Tìm nhiệt độ Tp

Bài 12

Một bình kim loại ban đầu không chứa gì, có nhiệt độ t0 Đổ vào bình kim loại này một ca nước nóng, sau khi cân bằng nhiệt thì thấy nhiệt độ của bình tăng thêm 5°C Lần thứ hai, đổ thêm một ca nước nóng như trên vào bình, sau khi cân bằng nhiệt thì thấy nhiệt

độ của bình tăng thêm 3°C nữa Hỏi nếu lần thứ ba đổ thêm vào bình cùng một lúc 5 ca nước nóng nói trên thì sau khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của bình tăng thêm bao nhiêu độ

nữa? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của bình kim loại và nước với môi trường

Bài 13 Đổ 1 thìa nước nóng ở nhiệt độ t0C vào nhiệt nhiệt lượng kế ở nhiệt độ t0°C Ta thấy khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của bình nhiệt lượng kế tăng 4 °C Lại đổ thêm một thìa nước nóng như vậy vào nhiệt lượng kế, nhiệt độ của nó tăng thêm 3 °C nữa Hỏi nếu ta đổ tổng cộng 10 thìa nước nóng như trên vào nhiệt lượng kế, thì nhiệt độ của nó tăng

bao nhiêu độ? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài

Bài 14 Một bình hình trụ có bán kính đáy là R =1 20 cm chứa nước ở nhiệt độ 01 20

t = C

đặt trên mặt bàn nằm ngang Người ta thả một quả cầu đặc bằng nhôm có bán kính R =2 10

cm ở nhiệt độ 02 40

t = C vào bình thì mực nước dâng lên đến chính giữa quả cầu

a) Tìm nhiệt độ của nước khi có cân bằng nhiệt b) Đổ thêm dầu ở nhiệt độ 0

V = R )

Bài 15 Một bình hình trụ có bán kính đáy là R1 = 20cm chứa nước đặt trên mặt bàn nằm ngang, nhiệt độ của nước trong bình là t1 = 300C Người ta thả một quả cầu đặc bằng nhôm có bán kính R2 = 10cm, nhiệt độ của quả cầu nhôm là t2 = 50°C vào bình thì mực nước ngập chính giữa quả cầu Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước, quả cầu với bình và môi trường; khối lượng riêng của nước là D1=1000kg/m3 và của nhôm là D2=2700kg/m3; nhiệt dung riêng của nước là c1=4200J/kg.K và của nhôm là c2=880J/kg.K (Cho biết công thức tinh thể tích hình cầu là 43

V = R , thể tích hình trụ là 2.

Bài 16 Cho hai bình nhiệt lượng kế A và B Ban đầu bình A chứa hỗn hợp nước và nước

đá ở 0°C, bình B chứa nước ở nhiệt độ t0=30°C Khối lượng nước trong bình B là m0=2,25kg Người ta thực hiện thí nghiệm lần thứ nhất như sau: lấy một lượng nước có khối lượng Δm tử bình B đổ sang bình A, đợi khi có cân bằng nhiệt (khi đó trong bình A

THỜI GIAN LÀ VÀNG ->LH ĐA: Fb Đặng Hữu Luyện – Zalo/SĐT 0984024664 Trang 7

vẫn còn nước đá) thì lấy một lượng nước cũng có khối lượng Δm từ bình A đổ lại vào bình B; khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước trong bình B là t1 = 28°C Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của nước với các bình nhiệt lượng kể, sự trao đổi nhiệt của nước với môi trường Biết nhiệt dụng riêng của nước là c= 4,18J/g.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là =334 /J g

1) Tìm Δm

2) Để tìm khối lượng của nước đá ban đầu có trong bình A, người ta lặp lại thí nghiệm như thi nghiệm lần thứ nhất nhiều lần Khi thực hiện thí nghiệm đến lần thứ 7 thì lượng nước đá trong bình A vừa tan hết Tìm khối lượng của nước đá ban đầu có trong bình A

Bài 17 Một bếp ga mỗi giây đốt cháy 0,05 g khí ga Người ta dùng bếp này để đun 2,5 kg

nước ở nhiệt độ 20°C đựng trong một ấm nhôm có khối lượng 200 g Biết nhiệt độ môi trường là 20°C; nhiệt dung riêng của nước và của nhôm lần lượt là 4200 J/kg.K và 880 J/kg.K; năng suất tỏa nhiệt của khí ga là 44.106 J/kg (năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu là nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu đó); 40% nhiệt lượng do bếp tỏa ra được truyền cho ấm nước

1 Bỏ qua sự truyền nhiệt từ ấm ra môi trường Tính thời gian để đun sôi nước

2 Thực tế thì khi nhiệt độ của nước trong ấm tăng lên thì nhiệt lượng từ ấm truyền ra môi trường cũng tăng lên Giả sử nhiệt lượng do ẩm truyền ra môi trường trong mỗi giây được tính theo biểu thức: b=k(t-t0 ) với k là hệ số truyền nhiệt, t là nhiệt độ của ấm nước, t0 là nhiệt độ của môi trường

a) Giả sử k= 12 J/s.K Tính nhiệt độ lớn nhất mà ấm đạt được

b) Để có thể đun sôi nước thì hệ số truyền nhiệt k phải có giá trị như thế nào?

Bài 18

1 Cho hai bình giống nhau chứa đầy nước ở nhiệt độ 20°C, ba quả cầu đặc giống

nhau bằng kim loại đều ở nhiệt độ 100°C

- Thả một quả cầu vào bình thứ nhất, sau khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước trong bình là t1 = 30°C

- Thả hai quả cầu còn lại vào bình thứ hai, sau khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước trong bình là t2 = 450C

Biết rằng các quả cầu khi thả vào bình thì chìm hoàn toàn trong nước và coi rằng chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa các quả cầu kim loại với nước còn lại trong bình, nhiệt dung riêng của nước là c0 = 4,2 103J/kg.K; khối lượng riêng của nước là D0= 1000kg/m3; khối lượng riêng của quả cầu kim loại là D = 3000kg/m3 Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước, các quả cầu bằng kim loại với bình và với môi trường Hãy tính nhiệt dung riêng của kim loại làm quả cầu

2 Một bình hình trụ có bán kính đáy là R1 = 30cm chứa nước ở nhiệt độ t1 = 25°C đặt trên mặt bàn nằm ngang Người ta thả một quả cầu đặc bằng nhôm có bán kính R2 = 20cm ở nhiệt độ t2 = 50°C vào bình thì mực nước trong bình ngập tới chính giữa quả cầu Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước, quả cầu với bình và với môi trường Cho khối lượng riêng của nước là D1 = 1000kg/m3 và của nhôm là D2 = 2700kg/m3; nhiệt dung riêng của nước là c1 = 4200J/kg.K và của nhôm là c2 = 880J/kg.K Lấy 𝜋 = 3,14,

a Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt

b Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t3 = 20°C vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu Biết khối lượng riêng của dầu là D3 = 800kg/m3), nhiệt dung riêng của dầu là c3 = 2800J/kg.K; bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước, quả cầu và dầu với bình và với môi trường Hãy xác định nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt

Bài 19 Tại một lò rèn, một chậu bằng sắt có khối lượng m1 = 2 kg chứa m2 = 3 kg nước ở cùng nhiệt độ t0 dùng để nhúng thanh sắt nung Người thợ rèn nhúng thanh sắt có khối lượng m3 = 0,5 kg, nhiệt độ t3 = 5000C vào chậu nước Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước tăng 80C Tính nhiệt độ ban đầu t0 của nước và nhiệt độ t của nước khi cân bằng nhiệt Biết nhiệt dung riêng của sắt và nước lần lượt là c1 = 460 J/Kg.K, c2 = 4200 J/Kg.K (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài)

Bài 20 Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau có khối lượng 300g chứa 500g nước Một khối

nước đá có khối lượng 200g nổi trên mặt nước Tất cả ở nhiệt độ 0°C

a Tính thể tích phần nước đá nổi trên mặt nước Cho khối lượng riêng của nước đá là 0,92g/cm3 và khối lượng riêng của nước là 1g/cm3

b Cho vào nhiệt lượng kế một thỏi nhôm có khối lượng 100g ở nhiệt độ 100°C Tính khối lượng nước đá tan thành nước Cho nhiệt dung riêng của đồng thau, nhôm lần lượt là c1 =380 J/kg.K; c2 = 880 J/kg.K; nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.105 J/kg

c Dẫn vào nhiệt lượng kế 50g hơi nước ở 100°C Tính nhiệt độ sau cùng của hệ thống Cho nhiệt hoá hơi của nước ở 100C là 2,3.106 J/kg; nhiệt dung riêng của nước là c = 4200 J/kg.K

Bài 21 Trong một bình cách nhiệt chứa hỗn hợp nước và nước đá ở 00C Qua thành bên của bình người ta đưa vào một thanh đồng có một lớp cách nhiệt bao quanh Một đầu thanh đồng tiếp xúc với nước đá, đầu kia được nhúng trong nước sôi ở áp suất khí quyển Sau thời gian T1 = 10 phút thì nước đá ở trong bình tan hết Nếu thay thanh đồng bằng thanh thép có cùng tiết diện và cùng chiều dài với thanh đồng thì nước đá tan hết sau T2 = 36 phút Cho rằng nhiệt lượng truyền qua mỗi thanh phụ thuộc vào thời gian T, vật liệu làm thanh và hiệu nhiệt độ giữa hai đầu thanh theo công thức là Q = k.Δt.T (với k là hệ số

truyền nhiệt, Δt là độ chênh lệch nhiệt độ giữa hai đầu thanh, T là thời gian truyền nhiệt) 1 Tìm tỉ số hệ số truyền nhiệt của thanh đồng so với thanh thép

2 Cho hai thanh đó nối tiếp với nhau, sau đó cho một đầu thanh tiếp xúc với nước đá và một

đầu thanh tiếp xúc nước sôi thì nhiệt độ ttx tại điểm tiếp xúc giữa hai thanh là bao nhiêu? Xét hai trường hợp:

a) Đầu thanh thép tiếp xúc với nước sôi b) Đầu thanh đồng tiếp xúc với nước sôi

3 Hỏi sau bao lâu thì nước đá tan hết? Xét hai trường hợp:

a) Hai thanh nối tiếp với nhau, sau đó cho một đầu thanh tiếp xúc với nước đá và một đầu thanh tiếp xúc nước sôi

THỜI GIAN LÀ VÀNG ->LH ĐA: Fb Đặng Hữu Luyện – Zalo/SĐT 0984024664 Trang 9

b) Hai thanh song song với nhau, mỗi thanh có một đầu tiếp xúc với nước đá và một đầu tiếp xúc nước sôi

Bài 22 Ba bình đựng ba chất lỏng khác nhau và không có phản ứng hóa học với nhau

Nhiệt độ của ba bình lần lượt là t1 =30°C, t2 = 10°C và t3 =45°C Nếu đổ một nửa chất lỏng ở bình 1 sang bình 2 thì nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là t12 =15°C Còn nếu đổ một nửa chất lỏng ở bình 1 sang bình 3 thì nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là t13 = 35°C Hỏi nếu đổ cả ba chất lỏng vào một bình thì nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt t123 là bao nhiêu? Biết rằng chỉ có các chất lỏng trao đổi nhiệt với nhau

Bài 23 Một quả cầu sắt có khối lượng m được đun nóng đến nhiệt độ t°C Nếu thả quả cầu

đó vào một bình cách nhiệt thứ nhất chứa 5 kg nước ở nhiệt độ 0°C thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 8,4°C Nếu thả cầu đó vào bình cách nhiệt thứ hai chứa 4 kg nước ở nhiệt độ 20°C thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 26°C Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình cách nhiệt, với môi trường xung quanh Xác định khối lượng và nhiệt độ t ban đầu của quả cầu Biết nhiệt dung riêng của sắt và nước lần lượt là 460 J/kg.K và 4200 J/kg.K

Bài 24 Ban đầu trong bình chứa có hỗn hợp nước và nước đá ở 00C Do nhiệt độ bên ngoài thấp và bình không cách nhiệt nên sau một khoảng thời gian bằng nhau, hỗn hợp chất trong bình đều truyền cho môi trường một nhiệt lượng không đổi Cứ sau khoảng mỗi khoảng thời gian T nào đó người ta lại đo nhiệt độ của hỗn hợp chất trong bình Biết nhiệt độ đo được ở lần thứ 10 là t1 = -10C, ở lần đo thứ 11 là t2 = -1,50C Cho nhiệt dung riêng của nước đá c = 2,1.103 J/kgK; nhiệt nóng chảy của nước đá 5

3, 35.10

= J/kg Tính tỉ lệ phần trăm nước trong hỗn hợp:

a) Ở thời điểm đo lần thứ nhất b) Ở thời điểm đo lần thứ hai

Bài 25 Có hai chậu cách nhiệt, mỗi chậu chứa một lượng nước nóng N và lạnh L Một học

sinh lần lượt múc từng ca nước nóng ở chậu N, đổ vào chậu nước L và ghi lại nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt của bình L sau mỗi lần đổ vào Các kết quả đo được là: 0

2 35

t = C, t3 quên không ghi, 0

4 50

t = C Coi nhiệt độ và khối lượng của mỗi ca nước lấy từ chậu N là như nhau, coi nhiệt dung riêng của nước nóng và lạnh như nhau Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi

trường

a Tính nhiệt độ t3 và nhiệt độ của mỗi ca chất lỏng lấy ở chậu N

b Tính từ lúc đầu, phải múc bao nhiêu ca nước như trên từ chậu N đổ sang chậu L để nhiệt độ nước trong chậu L đạt 65°C ?

Bài 26 Một bình nhôm khối lượng m0 = 260g có nhiệt độ ban đầu là t0 = 20°C Cần bao nhiêu kg nước ở nhiệt độ t1 =50°C và bao nhiêu kg nước ở nhiệt độ t2 = 2°C để khi cân bằng nhiệt ta có 1,5kg nước ở nhiệt độ t3 = 10°C Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là c0= 880J/kg.K, của nước là c1 = 4200J/kg.K Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài

Bài 27 Người ta rót nước ở nhiệt độ t0 = 10°C vào bình cách nhiệt hình trụ đến độ cao h0= 10 cm Người ta lấy một viên bi nhôm từ trong cốc nước sôi ở nhiệt độ ts = 100°C rồi thả vào bình hình trụ Khi đó, mực nước trong bình dâng lên thêm một đoạn h Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm là C0 = 4200 J/kg K và Cn = 920 J/kg.K, khối lượng riêng của nước và nhôm là D0 = 1000 kg/m và Dn = 2700 kg/m Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bình và

sự tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh

1 Tìm h biết rằng nhiệt độ của nước trong cốc ở trạng thái cân bằng nhiệt là t1 = 15°C 2 Cho thêm vào bình 20 g hơi nước ở nhiệt độ 100°C Tính nhiệt độ của hệ khi cân bằng và khối lượng nước trong bình Biết diện tích đáy của bình hình trụ là S = 5 cm2 , nhiệt hóa hơi của nước ở 100°C là 2,3.106 J/kg

Bài 28 Một hỗn hợp gồm 3 chất lỏng không tác dụng hóa học với nhau có khối lượng lần

lượt là m1 =0,5 kg, m2 = 1,5 kg, m3 = 3 kg Biết nhiệt dung riêng và nhiệt độ của chúng lần lượt là c1 = 2000 J/kg.K, t1 = 15°C; c2 = 4000 J/kg.K, t2 = 15°C; c3 = 3000 J/kg.K, t3 = 60°C Bỏ qua sự hao phí tỏa nhiệt ra môi trường Hãy tìm:

a) Nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt

b) Sau khi cân bằng nhiệt người ta thả vào trong hỗn hợp một khối nhôm có nhiệt độ ban đầu 120°C Khi cân bằng nhiệt thấy nhiệt độ cân bằng là 45°C Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K Tìm khối lượng của khối nhôm Coi không có sự hóa hơi của các chất lỏng

c) Tiếp theo thả 1 kg nước đá ở nhiệt độ -10°C vào hệ thống hỗn hợp ở ý b) Khi đó nước đá có tan hết không? Tính nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt Biết nhiệt nóng chảy, nhiệt dung riêng của nước và nước đá lần lượt là 3,4.105 J/kg, 4200 J/kg.K, 2100 J/kg.K

Bài 29 Một ấm điện bằng nhôm trên vỏ có ghi 220V - 1000W, khối lượng ấm là m = 0,5

kg, được mắc vào nguồn có hiệu điện thế 220 V để đun sôi 2 lít nước có nhiệt độ ban đầu 20°C Hiệu suất của ấm điện là 80% Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là c1 = 880 J/kg.độ, c2 = 4200 J/kg.độ; khối lượng riêng của nước là D = 103 kg/m3 Bỏ qua

sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài

a) Tính điện năng mà ấm điện đã tiêu thụ khi đun nước và thời gian để đun sôi lượng nước trên?

b) Tính lượng tiền mà một hộ gia đình phải trả công ty điện trong 1 năm (365 ngày) Biết rằng mỗi ngày gia đình đó đun 2 ấm nước và 1 kWh có giá 1500 đồng

Bài 30 Có ba bình cách nhiệt giống nhau, chứa cùng một loại chất lỏng chiếm 2

3 thể tích của mỗi bình, Bình 1 chứa chất lỏng ở 200C, bình 2 chứa chất lỏng ở 500C, bình 3 chứa chất lỏng ở 800C Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường khi rót chất lỏng từ binh này sang bình khác và chất lỏng không bị mất mát trong quá trình rót

1 Sau vải lần rót chất lỏng từ bình này sang bình khác, người ta thấy bình 3 được

chứa đầy chất lỏng ở nhiệt độ 600C, còn bình 2 chỉ chứa 1

2 thể tích chất lỏng ở nhiệt độ 550C, Hỏi chất lỏng chứa trong bình 1 có nhiệt độ bằng bao nhiêu?

2 Sau rất nhiều lần rót đi rót lại các chất lỏng trong ba bình trên đến khi nhiệt độ ở

ba bình coi là như nhau và bình 3 được chứa đầy chất lỏng Hỏi nhiệt độ chất lỏng ở mỗi bình bằng bao nhiêu?

Bài 31

1 Lấy 1 lít nước ở t1 = 250C và 1lít nước ở t2 = 300C rồi đổ vào một bình đã chứa sẵn 10 lit nước ở t3 = 14°C, đồng thời cho một dây đốt hoạt động với công suất 100W vào bình nước trong thời gian 2 phút Biết rằng bình có nhiệt dung không đáng kể và được bọc cách nhiệt hoàn toàn với môi trường, nước có nhiệt dung riêng là c = 4200J/kg độ, khối lượng riêng D = 1000kg/m3 Xác định nhiệt độ của nước trong bình khi đã cân bằng nhiệt