Giáo án BDHSG môn vật lý phần nhiệt

Khi cân bằng nhiệt thì mực nước trong bình B giảm đi ∆h = 0,6cm so với khivừa đổ nước từ bình A vào.. HD Gọi Scm2 là tiết diện của mỗi bình t0C là nhiệt độ ban đầu của nước đá Mực nước t

Bài 1 Có một số chai sữa hoàn toàn giống nhau, đều đang ở nhiệt độ t C Ngời ta thả0xtừng chai lần lợt vào một bình cách nhiệt chứa nớc, sau khi cân bằng nhiệt thì lấy ra rồi thả chai khác vào Nhiệt độ nớc ban đầu trong bình là t 0 = 36 0 C, chai thứ nhất khi lấy

ra có nhiệt độ t 1 = 33 0 C, chai thứ hai khi lấy ra có nhiệt độ t 2 = 30,5 0 C Bỏ qua sự hao phí nhiệt.

q 1 (t 1 - t 2 ) = q 2 (t 2 - t x ) (2) Chia (1) cho (2) rồi thay số với t 0 = 36 0 C, t 1 = 33 0 C, t 2 = 30,5 0 C ta đợc:

x x

33 t 3

Có hai bình cách nhiệt Bình 1 chứa m 1 = 2kg nước ở t 1 = 20 0 C, bình 2 chứa m 2 = 4kg nước ở t 2 = 60 0 C Người ta rót một lượng nước m từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt, người ta lại rót một lượng nước m như thế từ bình 2 sang bình 1 Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là t ’

2 - t 1 ) = m 2 (t 2 - t ’

Tương tự cho lần rót tiếp theo, nhiệt độ cân bằng của bình 1 là t ’

1 Lúc này lượng nước trong bình 1 chỉ còn (m 1 – m) Do đó

m.( t ’

2 - t ’

1 ) = (m 1 – m)( t ’

1 – t 1 )  m.( t ’

m

t t m t

(3) Thay (3) vào (2) ta rút ra:

m =

) ( ) (

) (

1 1

' 1 1 2 2

1 1 ' 2 1

t t m t t m

t t m m

t ’

2  59 0 C; m = 0,1kg = 100g

b Bây giờ bình 1 có nhiệt độ t ’

1 = 21,95 0 C Bình 2 có nhiệt độ t ’

2 = 59 0 C nên sau lần rót từ bình 1 sang bình 2 ta

có phương trình cân bằng nhiệt:

' 2 1 '

m m

t m mt

1

1

' 1 2 ''

76 , 23 ).

(

Nhiệt lượng do 1 lít nước sôi tỏa ra: Q t =c n (t-t 1 )

Nhiệt lượng do nước trong nồi và nồi hấp thụ là:Q th =[mc+(3-m)c n ](t 2 -t 1 )

2

3

t t

t t c

  x

t t

t t c c c c m x t t c t t c c

c

2 3

3 3

2

( 4 )

2 2

3

3 1

2

2 2

3

t t

t t x t t

t t t

t

t t c x t t

t t c

1 3

2 3 1 2

2 3

2

t t

t t t t

t t t t

t t t

t

t t x

76 15 20 40

20 100 60 100

45 60

Bài 4:Dựng một chiếc ca khụng cú vạch chia để mỳc nước ở thựng chứa 1 và thựng chứa 2 rồi đổ vào thựng

chứa 3 Nhiệt độ của nước ở thựng chứa 1 là t1 =20 0 C; ở thựng chứa 2 là t2=80 0 C Thựng 3 cú sẵn một lượng nước ở nhiệt độ t 3 =40 0 C và bằng tổng số ca vừa đổ thờm Cho rằng khụng cú sự mất mỏt nhiệt lượng ra mụi trường xung quanh Hóy tớnh số ca nước cần mỳc từ thựng 1 và thựng 2 để thựng 3 cú nhiệt độ là 50 0 C.

a Tính khối lợng nớc đã rót và nhiệt độ của bình thứ hai.

b Tiếp tục làm nh vậy nhiều lần, tìm nhiệt độ mỗi bình.

HD

a Gọi khối lợng nớc rót là m(kg); nhiệt độ bình 2 là t 2 ta có:

Nhiệt lợng thu vào của bình 2 là: Q 1 = 4200.2(t 2 – 20)

Nhiệt lợng toả ra của m kg nớc rót sang bình 2: Q 2 = 4200.m(60 – t 2 )

Do Q 1 = Q 2 , ta có phơng trình:

4200.2(t 2 – 20) = 4200.m(60 – t 2 ) => 2t 2 – 40 = m (60 – t 2 ) (1)

ở bình 1 nhiệt lợng toả ra để hạ nhiệt độ:

Q 3 = 4200(10 - m)(60 – 58) = 4200.2(10 - m) Nhiệt lợng thu vào của m kg nớc từ bình 2 rót sang là;

Q 4 = 4200.m(58 – t 2 )

Do Q 3 = Q 4 , ta có phơng trình:

4200.2(10 - m) = 4200.m (58 – t 2 ) => 2(10 - m) = m(58 – t 2 ) (2)

Từ (1) và (2) ta lập hệ phơng trình:

2

2t 40 m(60 t )2(10 m) m(58 t )

b) Nếu đổ đi lại nhiều lần thì nhiệt độ cuối cùng của mỗi bình gần bằng nhau và bằng nhiệt độ hỗn hợp khi đổ 2 bình vào nhau.

gọi nhiệt độ cuối là t ta có: Qtoả = 10 4200(60 – t)

Qthu = 2.4200(t – 20); Qtoả = Qthu => 5(60 – t) = t – 20

 t  53,3 0 C Bài 6: Một nhiệt lượng kế bằng nhụm cú khối lượng m 1 = 300g chứa m 2 = 2kg nước ở nhiệt độ t 1 = 30 0 C Người ta thả vào nhiệt lượng kế đồng thời hai thỏi hợp kim giống nhau, mỗi thỏi cú khối lượng m 3 = 500g và đều được tạo ra

từ nhụm và thiếc, thỏi thứ nhất cú nhiệt độ t 2 = 120 0 C, thỏi thứ hai cú nhiệt độ t 3 = 150 0 C Nhiệt độ cõn bằng của

hệ thống là t =35 0 C Tớnh khối lượng nhụm và thiếc cú trong mỗi thỏi hợp kim Cho biết nhiệt dung riờng của nhụm, nước và thiếc lần lượt là: C 1 = 900 J/kg.K, C 2 = 4200 J/kg.K, C 3 = 230 J/kg.K Coi như khụng cú sự trao đổi nhiệt với mụi trường và khụng cú lượng nước nào hoỏ hơi.

HD

Ta cú: Q toả = Q thu

 [m.c 1 + (m 3 - m).c 3 ] (t 2 - t) +[m.c 1 + (m 3 - m).c 3 ] (t 3 - t)=( m 1 c 1 + m 2 c 2 ).(t - t 1 )

*************************************************

Đầu tiờn, rút một phần nước ở bỡnh A sang bỡnh B Sau khi cõn bằng lại rút từ bỡnh B sang bỡnh

A một lượng nước bằng với lần rút trước Nhiệt độ khi cõn bằng của bỡnh A là 590C Tớnh lượngnước đó rút từ bỡnh này sang bỡnh kia trong mỗi lần?

HD

Gọi lượng nước đó rút từ bỡnh A sang bỡnh B là x (l)

Gọi t2 là nhiệt độ của bỡnh B sau khi rút ta cú:

Gọi khối lượng của nhụm cú trong mỗi thỏi hợp kim là: m (kg) (0 < m < 0,5 kg)

Khối lượng của thiếc trong mỗi thỏi hợp hợp kim là: m 3 – m

Hợp kim toả nhiệt: Q toả = [m.c 1 + (m 3 - m).c 3 ] (t 2 - t) +[m.c 1 + (m 3 - m).c 3 ] (t 3 - t)

Nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế thu nhiệt: Q thu = ( m 1 c 1 + m 2 c 2 ).(t - t 1 )

Nhiệt lượng bình B nhận vào là: 1(t2 -20)

Nhiệt lượng x tỏa ra là: x(60 - t2)

Ta có phương trình cân bằng: 1.(t2 – 20) = x.(60 – t2) (1)

Khi rót trở lại bình A, tương tự ta có phương trình cân bằng là:

(5 – x) (60 – 59) = x (59 – t2) (2)

Từ (1) và (2) ta tìm được x = 1/7 (lít)

Bµi 2: Hai bình nhiệt lượng kế hình trụ giống nhau cách nhiệt có cùng độ cao là 25cm, bình A

chứa nước ở nhiệt độ t0 = 500C, bình B chứa nước đá tạo thành do làm lạnh nước đã đổ vào bình

từ trước Cột nước và nước đá chứa trong mỗi bình đều có độ cao là h = 10cm Đổ tất cả nước ởbình A vào bình B Khi cân bằng nhiệt thì mực nước trong bình B giảm đi ∆h = 0,6cm so với khivừa đổ nước từ bình A vào Cho khối lượng riêng của nước là D0 = 1g/cm 3, của nước đá là D =0,9g/cm3, nhiệt dung riêng của nước đá là C1 = 2,1 J/(g.độ), nhiệt dung riêng của nước là C2 =4,2 J/(g.độ), nhiệt nóng chảy của nước đá là  = 335 J/g Tìm nhiệt độ nước đá ban đầu ở bìnhB

HD

Gọi S(cm2) là tiết diện của mỗi bình

t0C là nhiệt độ ban đầu của nước đá

Mực nước trong bình B giảm đi tức là nước đá đã tan ra thành nước

Gọi độ cao cột nước đá tan ra thành nước là h1

Suy ra độ cao của phần nước do nước đá tan ra là h1 – h

a Thả vào thau nước một thỏi đồng khối lượng 200g lấy ra ở bếp lò Nước nóng đến 21,20C Tìm nhiệt độ của bếp lò Biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, đồng lần lượt là:

c1 = 880J/kg.K, c2 = 4200J/kg.K, c3 = 380J/kg.K Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường

b Thực ra, trong trường hợp này nhiệt lượng toả ra môi trường bằng 10% nhiệt lượng cung cấpcho thau nước Tìm nhiệt độ thực sự của bếp lò.

c) Nếu tiếp tục bỏ vào thau nước một thỏi nước đá có khối lượng 100g ở 00C Nước đá có tan hết không? Tìm nhiệt độ cuối cùng của hệ thống Biết để 1kg nước đá ở 00C nóng chảy hoàntoàn cần cung cấp một nhiệt lượng là 3,4.105J Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường

a) Nhiệt độ của bếp lò: t0C (cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng)

Nhiệt lượng của thau nhôm nhận được để tăng nhiệt độ từ t1= 200C lên

Thế số ta tính được t’ = 174,74 0 C

c Nhiệt độ cuối cùng của hệ thống:

+ Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 00C:

Q = 3,4.105.0,1 = 34000(J)

+ Nhiệt lượng cả hệ thống (thau, nước, thỏi đồng) toả ra khi hạ 21,20C xuống 00C: Q’ = (m1.c1+ m2.c2 + m3.c3 ) (21,20C - 00C) = 189019,2(J)

+ So sánh ta có: Q’ > Q nên nhiệt lượng toả ra Q’ một phần làm

cho thỏi nước đá tan hoàn toàn ở 00 C và phần còn lại (Q’-Q) làm cho cả hệ thống ( bao gồm cả nước đá đã tan) tăng nhiệt độ từ 00C lên nhiệt độ t”0C

là (Q’-Q) = [m1.c1+ (m2 + m)c2 + m3.c3 ] (t”- 0)

=> t” = (Q’-Q) / [m1.c1+ (m2 + m)c2 + m3.c3 ]

thế số và tính được t” = 16,6 0 C

Bµi 4: Nung nóng một thỏi đồng hình lập phương cạnh a=10cm rồi đặt thẳng đứng vào trong

một nhiệt lượng kế bằng đồng đáy là hình vuông cạnh b = 20 cm, thành thẳng đứng, khối lượng200g Khi có sự cân bằng nhiệt, đổ từ từ nước có sẵn trong phòng vào nhiệt lượng kế Để mứcnước trong nhiệt lượng kế ngang bằng đáy trên của thỏi đồng thì cần phải đưa vào đó 3,5 kgnước Nhiệt độ cuối cùng trong nhiệt lượng kế là 50OC Hãy xác định nhiệt độ của thỏi đồngtrước khi bỏ vào nhiệt lượng kế

Biết nhiệt độ nơi làm thí nghiệm là 20OC; nhiệt hóa hơi của nước L = 2,3.106 J/kg; khối lượngriêng của đồng D=8900kg/m3; nhiệt dung riêng của nước và đồng lần lượt là C1 = 4200j/kg.KvàC2 = 400j/kg.K

Một số tính toán và phân tích hiện tượng:

Thể tích và khối lượng thỏi đồng là V = a3= 10-3m3 và m=V1.D2 = 8,9kg

Thể tích trống bên trong nhiệt lượng kế xung quanh thỏi đồng là V/ = b2.a – a3 = 3.10-3m3

Số nước cuối cùng trong nhiệt lượng kế là m1= 3kg < 3,5kg

Như vậy đã có lượng nước bị hóa hơi trong quá trình thí nghiệm, lượng đó là m2 =0,5 kg.Gọi nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng là t, nhiệt độ cuối cùng là t2

Các phương trình sau khi đã thay số:

-Nhiệt lượng tỏa ra do thỏi đồng tỏa nhiệt: Q = m.C2 (t- t2)= 8,9.400 (t-50)=3560(t-50)

-Nhiệt lượng các quá trình thu nhiệt:

+m2 kg nước tăng từ t1=20OC lên 100OC và hóa hơi:

độ của hỗn hợp là 360C, khối lượng hỗn hợp là 140 gam Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã

đổ vào, biết nhiệt độ ban đầu của nó là 200C Nhiệt dung riêng của nước là C2= 4200J/kg.độ Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường

- Nhiệt lượng do nước tỏa ra : Q2 m C t2 ( 2 2 t)

- Khi có cân bằng nhiệt: Q1 Q2 � m C t t1 (1  1) m C t2 (2 2t)

Bµi 6: Một bình chứa hình trụ được đặt thẳng đứng, đáy của bình trụ nằm ngang và có diện

tích là S = 200cm2, bên trong bình đang chứa nước ở nhiệt độ t1 = 600C Người ta rót thêmvào bình một lượng dầu thực vật ở nhiệt độ t2 = 200C cho đến khi tổng độ cao của cột nước vàcột dầu bên trong bình là h = 50cm Xảy ra sự trao đổi nhiệt giữa nước và dầu dẫn đến sự cânbằng nhiệt ở nhiệt độ t = 450C Cho khối lượng riêng của nước D1 = 1000kg/m3, của dầu D2 =800kg/m3; nhiệt dung riêng của nước c1 = 4200J/kg.K và của dầu c2 = 2100J/kg.K Biết dầu nổihoàn toàn trên nước Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa các chất lỏng với bình và môi trường

a Tính tỉ số khối lượng của dầu và nước từ đó tính độ cao của cột dầu và cột nước trong bình

b Tính áp suất do khối chất lỏng gây ra tại đáy bình

HD

a Phương trình cân bằng nhiệt:

m1c1(t1 – t) = m2c2(t – t2)

=> m2/m1 = c1(t1 – t)/ c2(t – t2) = 1,2 (1)

= 900 J/kg.K, C2 = 4200 J/kg.K, C3 = 230 J/kg.K Coi như không có sự trao đổi nhiệt với môitrường và không có lượng nước nào hoá hơi

HD

Ta có: Qtoả = Qthu

 [m.c1 + (m3 - m).c3 ] (t2 - t) +[m.c1 + (m3 - m).c3 ] (t3 - t)=( m1.c1 + m2.c2).(t - t1)

một số viên nước đá ở nhiệt độ t2 = -50C, mỗi viên có khối lượng m2 = 20g

a Thả hai viên nước đá vào cốc nước trên thí các viên nước đá có tan hết không? Nhiệt độ trongcốc sau khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu

b Phải thả tiếp vào cốc ít nhất bao nhiêu viên nước đá nữa để cuối cùng trong cốc có hỗn hợp nước và nước đá Cho biết nhiệt dung riêng của cốc là c = 250J/kgK Nhiệt dung riêng của nước

và nước đá lần lượt là: c1= 4,2.103J/kgK, c2 = 1,8.103J/kgK Nhiệt độ nóng chảy của nước đá là

00C Nhiệt nóng chảy của nước đá (là nhiệt cần cung cấp cho 1kg nước đá nóng chảy hoàn toàn) là: λ= 3,4.105J/kg Bỏ qua mọi sự mất mát nhiêt

Gọi khối lượng của nhôm có trong mỗi thỏi hợp kim là: m (kg) (0 < m < 0,5 kg)

Khối lượng của thiếc trong mỗi thỏi hợp hợp kim là: m3 – m

Hợp kim toả nhiệt: Qtoả= [m.c1 + (m3 - m).c3 ] (t2 - t) +[m.c1 + (m3 - m).c3 ] (t3 - t)

Nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế thu nhiệt: Qthu= ( m1.c1 + m2.c2).(t - t1)

Ta thấy Q 1 < Q 2 vậy nước đá tan hết và nóng lên

Gọi t là nhiệt độ cân bằng, ta có:

Nhiệt lượng để nước sau khi tan nóng lên nhiệt độ t

b) Gọi n là số viên nước đá

Nhiệt lượng để n viên nước đá tan hết

Vậy số viên nước đá cần là 3 viên

Bài 4 Người ta đổ những cốc nước nóng như nhau vào một cái xô trong đó đã có nước lạnh.

Sau khi đổ cốc thứ nhất thì nhiệt độ trong xô tăng thêm 50C, sau khi đổ thêm cốc thứ hai thìnhiệt độ trong xô tăng thêm 30C Xác định nhiệt độ tăng thêm trong xô sau khi đổ thêm cốc thứ

3 Bỏ qua sự mất mát nhiệt

HD

Gọi q0 là nhiệt dung của xô nước ban đầu, t0 nhiệt độ ban đầu trong xô nước, q là nhiệt dung của

cốc nước nóng, t là nhiệt độ của cốc nước nóng.Theo bài ra ta có phương trình cân bằng nhiệtsau khi đổ cốc thứ nhất:

q(t – t0 – 5 ) = 5q0 (1)Tương tự ta có phương trình cân bằng nhiệt sau khi đổ cốc thứ 2:

Phương trình cân bằng nhiệt sau khi đổ thứ 3:

q(t – t0 – 8 – t ) = q0.t + 2q.t (3)

Trong đó tđộ tăng nhiệt độ của nhiệt lượng kế.

Từ (1) và (2) ta có : q0 = 3q (4)

Thay q0 vào (1) ta có : t – t0 = 20 (5)

Thay (4) và (5) vào (3) ta có t = 20C

Vậy độ tăng nhiệt độ của nhiệt lượng kế sau khi đổ thêm cốc 3 vào xô là 20C

Bài 5 Có hai bình mỗi bình đựng một chất lỏng nào đó Một học sinh lần lượt múc từng ca

chất lỏng ở bình 2 trút vào bình 1 và ghi lại nhiệt độ cân bằng ở bình 1 sau mỗi lần trút thứ tự là

200C, 350C, bỏ sót một lần không ghi, rồi 500C Hãy tính nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt ở lần bị

bỏ sót không ghi đó và nhiệt độ của mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 2 trút vào Coi nhiệt độ và khối lượng của mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 2 đều như nhau, bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường

HD Gọi khối lượng, nhiệt dung riêng của bình 1 và từng ca chất lỏng của bình 2 lần lượt là m1;c1 vàm2; c2

Nhiệt dung tương ứng q1 = m1.c1 và q2 = m2.c2

Nhiệt độ ban đầu của bình 2 là t2, nhiệt độ lần bỏ sót không ghi là tx

Phương trình cân bằng nhiệt sau lần trút thứ 2 là:

Bài 6: Trong hai nhiệt lượng kế có chứa hai chất lỏng khác nhau ở hai nhiệt độ ban đầu khác

nhau Người ta dùng một nhiệt kế, lần lượt nhúng đi nhúng lại vào nhiệt lượng kế 1 rồi vào nhiệtlượng kế 2 Số chỉ của nhiệt kế lần lượt là 800C; 160C; 780C; 190C Hỏi:

a) Đến lần nhúng tiếp theo nhiệt kế chỉ bao nhiêu?

b) Sau một số rất lớn lần nhúng như vậy thì nhiệt kế sẽ chỉ bao nhiêu?

Gọi nhiệt độ cân bằng mà nhiệt kế chỉ sau một số rất lớn lần nhúng là tx

Ta có: (q1 + q3)(78 - tx) = q2.(tx - 16) (4)

Từ (1), (2) và (4) ta tính được tx= 54.4 0C

******************************************************

Bài 1: Một nhiệt lượng kế ban đầu chưa đựng gì, đổ vào nhiệt lượng kế một ca nước nóng thì

thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 50C Sau đó lại đổ thêm một ca nước nóng nữa thìthấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế lại tăng thêm 30C Hỏi nếu đổ tiếp vào nhiệt lượng kế ba canước nóng thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm bao nhiêu độ nữa ? (bỏ qua sự trao đổinhiệt với môi trường, các ca nước nóng được coi là giống nhau)

Gọi m,c là khối lượng và nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế, m0, c0 là khối lượng và nhiệt dung riêng của 1 ca nước

t0, t lần lượt là nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và của nước nóng

Nhiệt độ mà nhiệt lượng kế tăng thêm khi đổ 3 ca nước là t0C

+ Nếu đổ 1 ca nước nóng :

Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế thu vào khi tăng nhiệt độ thêm 50C

Q(thu1) = mct1 = 5 mc (J) Nhiệt lượng mà nước toả ra để giảm nhiệt độ từ t0C (t0 + 5)0C

Q(toả1) = m0c0t1= m c t (t 0 0  0  5) (J)

Theo phương trình cân bằng nhiệt :

Q(thu1) = Q(toả1)  5mc = m c t (t 0 0  0  5) (1)

+ Nếu đổ thêm 1 ca nước nóng nữa :

Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế và 1 ca nước ban đầu thu vào khi tăng nhiệt độ thêm 30C

+ Nếu đổ thêm 3 ca nước nóng nữa:

Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế và 2 ca nước thu vào tăng nhiệt độ thêm t0C

0 0

) 11 (

) 5 (

Nhiệt lượng kế tăng thêm 4 , 5 0C khi đổ tiếp 3 ca nước nóng nữa

chứa một lượng nước có khối lượng m2 chưa biết và có nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ bình 1 Thựchiện thí nghiệm: rót một lượng nước từ bình 1 sang bình 2 Sau khi đạt trạng thái cân bằng nhiệtthì rót một lượng nước từ bình 2 trở về bình 1 sao cho mực nước trong bình 1 đạt giá trị ban đầu.Dùng nhiệt kế đo các nhiệt độ cần thiết ta có thể xác định được giá trị m2 Trong thí nghiệm, bỏqua sự trao đổi nhiệt của nước với bình chứa, với nhiệt kế và với môi trường

a Để xác định giá trị m2, cần phải đo những nhiệt độ nào? Thiết lập biểu thức tính m2 theo m1 vàcác nhiệt độ cần đo đó

b Chứng minh rằng, độ tăng nhiệt độ t1 của bình 1 sau thí nghiệm phụ thuộc vào m 1, m2, khốilượng m của lượng nước rót từ bình 1 sang bình 2 và các nhiệt độ ban đầu t1, t2 của hai bình

2 1 2 1 1 1

m m

m m

m t t m

m t

Bài 3: 1 bình lăng trụ đứng có dạng như hình bên.Bình được đặt nằm ngang sao cho AA’ là cạnh

trên và mặt phẳng dưới BB’C’C.Tại thời điểm ban đầu,nhiệt độ nước tỉ lệ bậc nhất với chiều caocủa cột nước.Tại đáy BB’C’C nhiệt độ nước là t1=10ºC.Trên cạnh AA’ nhiệt độ nước là

t2=40ºC.Sau thời gian dài thỡ nhiệt độ cõn bằng của bỡnh là to Cho rằng bỡnh khụng tỏa nhiệt cũng khụng hấp thụ nhiệt.Hóy xỏc định to Biết hệ thức xỏc định hệ trọng tõm n vật là:

n

n n G

m m

x m x

m x

1

1 1

n n n

c m c

m

t c m t

m m

t m t

m m

h

h m

h

h m

h

h m

)

30 10 ( )

30 10 (

1

2 2

m m

h m h

m m

h m h

230C, cho vào nhiệt lợng kế một khối lợng m (kg) nớc ở nhiệt độ t2 Sau khi

hệ cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nớc giảm đi 9 0C Tiếp tục đổ thêm vàonhiệt lợng kế 2m (kg) một chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nớc) ởnhiệt độ t3 = 45 0C, khi có cân bằng nhiệt lần hai, nhiệt độ của hệ lại giảm 10 0C so với nhiệt độ cân bằng nhiệt lần thứ nhất

Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ thêm vào nhiệt lợng kế, biếtnhiệt dung riêng của nhôm và của nớc lần lợt là c1 = 900 J/kg.K và c2 =

4200 J/kg.K Bỏ qua mọi mất mát nhiệt khác

C'

Bài 2: Bỏ một cục nớc đá đang tan vào một nhiệt lợng kế chứa 1,5 kg nớc ở

300C Sau khi có cân bằng nhiệt ngời ta mang ra cân lại, khối lợng của nóchỉ còn lại 0,45 kg Xác định khối lợng cục nớc đá ban đầu Biết cnớc = 4200J/kg.độ ;  nớc đá = 3,4.10 5 J/kg (Bỏ qua sự mất mát nhiệt)

Qthu = x. = 340000.x

áp dụng phơng trình cân bằng nhiệt:

Qtỏa = Qthu => 340 000 x = 189 000: 340 000 = 0,55 kgVậy khối lợng nớc đá ban đầu là: 0,45 + 0,55 = 1,0 kg

nóng đến nhiệt độ t1 vào một nhiệt lợng kế chứa m2 = 0,28 kg nớc ở nhiệt

độ t2 = 20 0C Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là t3 = 80 0C Biết nhiệtdung riêng, khối lợng riêng của đồng và nớc lần lợt là

c1 = 400 J/(kg.K), D1 = 8900 kg/m3, c2 = 4200 J/(kg.K), D2 = 1000 kg/m3;

nhiệt hoá hơi của nớc (nhiệt lợng cần cung cho một kg nớc hoá hơi hoàn toàn

và với môi trờng

a, Xác định nhiệt độ ban đầu t1 của đồng

b, Sau đó, ngời ta thả thêm một miếng đồng khối lợng m3 cũng ở nhiệt

độ t1 vào nhiệt lợng kế trên thì khi lập lại cn bằng nhiệt, mực nớc trongnhiệt lợng kế vẫn bằng mực nớc trớc khi thả miếng đồng m3 Xác định khốilợng đồng m3

HD

- Nhiệt lợng của m1 kg đồng toả ra để hạ nhiệt độ từ t1 xuống 80 0C l :

Q1 = c1.m1(t1 – 80);

- Nhiệt lợng của m2 kg nớc thu vào để tăng nhiệt độ từ 20 0C đến 80 0C l : Q2 = 60c2.m2;

- Nhiệt lợng thu vào của m1 kg đồng, m2 kg nớc để tăng nhiệt độ từ

80 0C đến 100 0C v của m’2 kg nớc hoá hơi hoàn toàn ở 100 0C l :

D = 862c m 1 3

2 1 1

20(c m + c m )

m =

D 862c - L

D

Bài 4: Ngời ta đổ một lợng nớc sôi vào một thùng đã cha nớc ở nhiệt độ của

phòng 250C thì thấy khi cân bằng Nhiệt độ của nớc trong thùng là 700C.Nếu chỉ đổ lợng nớc sôi trên vào thùng này nhng ban đầu không chứa gìthì nhiệt độ của nớc khi cân bằng là bao nhiêu? Biết rằng lợng nớc sôi gấp 2lân lợng nớc nguội