Độ biến thiên nhiệt độ của chất lỏng 2 gấp đôi so với độ biến thiên nhiệt độ của chất lỏng thứ nhất sau khi cân bằng nhiệt.. Hiệu nhiệt độ ban đầu của hai chất lỏng so với giữa nhiệt độ
Trang 1PHẦN NHIỆT Bài 1: Một tủ lạnh cần 25 phút để làm lạnh một khối lượng nước từ 20oC đến OoC và một giờ 45 phút để làm lượng nước trên đông đặc thành nước đá ở OoC Hãy xác định nhiệt nóng chảy của nước đá Coi sự toả nhệt của tủ lạnh là đều đặn theo thời gian
Bài 2: Một bếp điện đun một ấm đựng 500g nước ở 15oC Nếu đun 5 phút, nhiệt độ nước tăng lên đến 32oC Nếu lượng nước là 750g thì đun trong 5 phút nhiệt độ chỉ lên đến 20,8oC Tính:
a Nhiệt lượng ấm thu vào để tăng lên 10C
b Nhiệt lương do ấm toả ra trong 1 phút Cho hiệu suất của bếp là 40% và nhiệt dung riêng của nước là c=4200J/kg.K
Bài 3: Dùng một bếp dầu hoả để đun sôi 2 lít nước từ 15oC thì mất 10 phút Hỏi mỗi phút phải dùng bao nhiêu dầu hoả? Biết rằng chỉ có 40% nhiệt lượng do dầu hoả toả ra làm nóng nước
Bài 4: Người ta pha rượu nhiệt độ t1=20oC vào nước ở nhiệt độ t2= 100oC và thu được 140g hổn hợp ở nhiệt độ 37,5oC Tính khối lượng nước và rượu đã pha Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là c1= 4200J/kg.K, của rượu là c2=2500J/kg.K
Bài 5: Trộn một hệ gồm n vật có khối lượng mỗi và m1, m2, m3… mn, ở nhiệt độ ban đầu tương ứng là t1, t2, t3……tn làm bằng các chất có nhiệt dung riêng tương ứng là c1, c2,
c3… cn trao đổi nhiệt với nhau Tính nhiệt độ chung của hệ khi có cân bằng nhiêt
Bài 6: Người ta trộn 2 chất lỏng có nhiệt dung riêng, khối lượng , nhiệt độ ban đầu của
chúng lần lượt là c1, m1,t1 và c2, m2, t2 Tính tỷ số khối lượng hai chất lỏng trong các trường hợp sau:
a Độ biến thiên nhiệt độ của chất lỏng 2 gấp đôi so với độ biến thiên nhiệt độ của chất lỏng thứ nhất sau khi cân bằng nhiệt
b Hiệu nhiệt độ ban đầu của hai chất lỏng so với giữa nhiệt độ cân bằng và nhiệt
độ đầu của chất lỏng thu nhiệt bằng tỉ số
b
a
Bài 7: Người ta đúc một quả cầu bằng KL, đường kính khoảng 10cm đến 15cm, nhưng
không may bị rổng(có thể nhìn thấy lỗ rổng) Em hãy cho biết, cần có những dụng cụ gì?
Và và những dụng cụ đó làm thế nào để xác định khối lượng riêng của hợp kim mà không làm biến dạng quả cầu
Bài 8: Bỏ 400g nước đá ở OoC vào một cái ca đựng 1 lít nước ở 50oC Tính nhiệt độ cuối cùng của nước, biết nhiệt lượng hao phí là 20% Cho biết: Nhiệt nóng chảy của nước đá là 4,3.105J/kg, nhiệt dung riêg của nước là4200J/kg độ
Bài 9: Một thau nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở 20oC
a Người ta phải thả 200g đồng vào thau nước nóng đến 25oC Tính nhiệt độ của đồng, biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, đồng lần lượt là c1=880J/kg độ,c2=4200J/kg độ, c3=380J/kg độ, bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trường
b Thực ra miếng đồng được lấy ra từ lò nung và nhiệt lượng toả ra môi trường là 10% nhiệt lượng cung cấp cho thau nước Tìm nhiệt độ thực của bếp lò
Bài 10: Một thỏi đồng có khối lượng 450g được nung nóng đến 230oC rồi thả vào chậu mhôm 200g chứa nước có nhiệt độ ban đầu t2=25oC Khi cân bằng nhiệt nhiệt độ t=30oC Tìm khối lượng nước trong chậu Biết nhiệt dung riêng của đồng, nhôm, nước là
c1=380J/kg độ, c2=880J/kg độ, c3=4200J/kg độ
Bài 11: Người ta đỗ m2=200g nước nóng ở nhiệt độ t2=100oC vào một cái ống thuỷ tinh khối lượng m1=120g và ở nhiệt độ t1=20oC Sau 5 phút nhiệt độ của cốc và nước trở thành
là t3=40oC Giã sử nhiệt lượng toả ra môi trường đều đặn tìm nhiệt lượng hao phí trong mỗi giây Biết nhiệt dung riêng của thuỷ tinh c1=480J/kg độ
Trang 2Bài 12: Bỏ một vật rắn khối lượng 100g ở 100oC vào 500g nước ở 15oC thì nhiệt độ sau cùng của vật là 16oC Thay nước bằng 800g chất lỏng khác ở 10oC thì nhệt độ sau cùng là
13oC Tìm nhiệt dung riêng của vật rắn và chất lỏng Cho nhiệt dung riêng của nước là c=4200J/kg độ
Bài 13: Người ta pha rượu ở nhiệt độ t1=16oC và nước ở nhiệt độ t2=96oC Người ta thu được hổn hợp nặng 141g ở nhiệt độ t=36oC Tính khối lượng nước và rượu đã pha Biết nhiệt dung riêng của nướclà cn=4200J/kg độ, nhiệtu dung riêng của r] ợu là cr=2500J/kg độ
Bài 14: Một hổn hợp gồm 3 chất lỏng(không tác dụng hoá học với nhau) có khối lượng lần
lượt là: m1=1kg, m2=2kg, m3=3kg Biết nhiệt dung riêng và nhiệt độ của chúng là:
c1=2000J/kg độ, t1=10oC; c2=4000J/kg độ, t2= -10oC; c3=3000J/kg độ, t3=50oC Hãy tính:
a Nhiệt độ hổn hợp khi cân bằng nhiệt
b Nhiệt lượng cần nung nóng hổn hợp từ điều kiện ban đầu đến 30oC
Bài 15: Có hai bình nước giống nhau, chứa hai lượng nước như nhau Bình thứ nhất có
nhtiệ độ t1, bình thứ hai có nhiệt độ t2=
2
3
t1 Sau khi trộn lãnh với nhau nhiệt độ cân bằng nhiệt là 25oC.Tìm nhiệt độ ban đầu của mỗi bình
Bài 16: Để xác định nhiệt độ của một chiếc lò, người ta trong lò một cục sắt KLm1=0,5kg rồi thả nhanh vào trong bình chứa m2=4kg nước có nhiệt độ ban đầu là t1=28oC Hãy xác định nhiệt độ của lò Bỏ qua sự trao đổi với võ bình Nhiệt dung riêng của sắt là
c1=460J/kg.K, của nước c2=4200J/kg.K
Bài 17: Muốn có nước ở nhiệt độ t = 50oC, người ta lấy m1=3kg nước ở t1=100oC trộn với nước ở t2=20oC Hãy xác định lượng nước lạnh cần dùng
Bài 18: Hãy xác định nhiệt dung riêng của dầu hoả bằng các dụng cụ sau: Cân(Không có
quả cân), nhiệt kế, nhiệt lượng kế(có nhiệt dung riêng ck), nước(có nhiệt dung riêng cn), dầu hoả, bếp điện, hai cốc đun bằng thuỷ tinh giống nhau
Bài 19: Để xác định nhiệt dung riêng của dầu cx, người ta thực hiện như sau: Đổ nước có khối lượng ma vào 1 bình nhiệt lượng kế có KL mk Cho dòng điện chạy qua nhiệt lượng kế
để nung nóng nước Sau t/g t1 nhiệt độ của bình nhiệt lượng kế và nước tăng thêm ∆t1C Thay nước bằng dầu có KL md, lặp lại thí nghiệm như trên Sau t/g t2 nhiệt độ của bình nhiệt lượng kế và dầu tăng thêm ∆t2C.Cho ma = md = mk Bỏ qua sự mất mát nhiệt lượng trong quá trình nung nóng
a Lập biểu thức tính nhiệt dung riêng của cx, biết nhiệt dung riêng của nước và nhiệt lượng kế là cn,ck
b Áp dụng: ChoCn=4200J/kg K, ck=380J/kg.K, t1=1phút, ∆t1=9,2oC, t2=4 phút,
∆t2=16,2oC Tính cx.
Bài 20: Có hai bình cách nhiệt Bìng 1 chứa m1 =2kg nước ở t1=20oC, bình hai chớa
m2=4kg nước ở t2=60oC Người ta rót một lượng nước 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 bình 1 lúc này là t1’=21,95oC
a Tính lượng nước m trong mỗi lần rótvà nhiệt độ cân bằng t2’ của bình 2
b Nếu tiếp tục lần thứ 2, tìm nhiệt độ cân bằng của mỗi bình
Gợi ý
Bài 1: Nhiệt lượng toả ra của tủ lạnh để hạ nhiệt độ từ 20oC xuống OoC trong thời gian 25 phút là:
Q1 = mn.cn(t1- t2)
Nhiệt lượng tủ lạnh toả ra trong thời gian 1 phút là:
Trang 3Q1’= ( )
1
2 1
T
t t c
m n n −
Nhiệt lượng tủ lạnh toả ra để nớc đông đặc thành đá trong thời gian 1giờ 45phút= 100phút là:
2 1
2
T T
t t c
m n n −
2 1
2
T T
t t c
m n n −
= λ.m n
⇒ λ= ( )
2 1
2
T m
T
t t c m
n
n
n −
=
Bài 2: Nhận xét: Trong hai trường hợp Nhiệt lượng cung cấp cho 2 lượng nước trên là nhơ
nhau(Trong thời gian 5phút)
a Nhiệt lượng cung cấp cho 500g = 0.5kg nước tăng nhiệt độ từ 15oC đến 35oC là:
Q1 = (m1c1 + moco).(t2 - t1)
Nhiệt lượng cung cấp cho 750g = ,75kg nước tăng nhiệt độ từ 15oC đến 20,8oC là
Q2 = (m2c2 + moco).(t2’- t1)
Theo bài ra : Q1 = Q2 ⇔(m1c1 + moco).(t2 - t1) = (m2c2 + moco).(t2’- t1)
⇔ moco.(t2 - t1) - moco.(t2’- t1) = m2c2(t2’- t1) - m1c1(t2 - t1)
⇔ moco.( t2 - t2’) = m2c2(t2’- t1) - m1c1(t2 - t1)
⇒ moco = m c (t .( t t )-- tm')c (t - t )
2 2
1 2 1 1 1 2 2 2
=
b
BÀI KIỂM TRA
Bài 1:
Hãy tính nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ không khí của một căn phòng 4m x 6m x 3,5m từ 15oC lên đến 25oC Biết khối lượng riêng của không khí là 1,29 kg/m3, nhiệt dung riêng của không khí là 1000J/kg.K
Bài 2:
Một đồng tiền xu gồm có 95% bạc, 5% đồng Tính nhiệt dung riêng của tiền đồng
xu này Biết nhiệt dung riêng của bạc c1=230J/kg.k, của đồng c2=380J/kg.k
Bài 3:
Ở cùng một độ tăng nhiệt độ thì 10g nhôm hấp thụ một nhiệt lượng bằng nhiệt lượng hấp thụ của 23,2g một kim loại Hãy xác định nhiệt dung riêng của kim loại đó Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.k
Bài 4:
Trang 4Người ta thả 350g đồng ở 60oC vào một cái ca đựnh 1 lít nước ở 20oC Tính nhiệt
độ cuối cùng của đồng, biết nhiệt lượng hao phí ra môi trường là 15%, nhiệt dung riêng của đồng ccu=380J/kg.k, của nước cn=4200J/kg.k
Bài 5:
Một hợp kim gồm nhôm và đồng có khối lượng 350g được nung nóng đến 120oC, rồi thả vào một chậu nước có khối lượng 1 kg ở 20oC Sau khi cân bằng nhiệt, nước có nhiệt độ là 60oC Hãy xác định khối lượng của nhôm và đồng có trong hợp kim Biết nhiệt lượng hao phí ra môi trường là 10%, nhiệt dung riêng của nhôm , đồng , nước lần lượt là:
cAl=880J/kg.k; cCu=380J/kg.k; cn=4200J/kg.k
……… Hết………
Gợi ý
Bài 1: Thể tích của căn phòng: V = 4m 6m 3,5m =
Khối lượng của không khí: m = V D =
Nhiệt lượng cần cung cấp cho căn phòng để tăng nhiệt độ từ 15oC đến 25oC là:
Q = m c( t2 - t1 ) =
Bài 2: Nhận xét:
Trong 1kg đồng tiền xu thì có 950g bạc và 50g đồng
Để 1kg đồng tiền xu tăng lên 1oC thì cần cung cấp cho 950g =0,95kg bạc và 50g = 0,05kg đồng tăng lên 1oC
Hay : Q = (mAg.cAg +mCu.cCu) 1oC ≈273,5 J
Theo địng nghĩa: Nhiệt lượng cần cung cấp cho 1kg đồng tiền xu để tăng lên 1oC chính là nhiệt dung riêng của tiền đồng xu đó
Bài 3: Nhiệt lượng cần cung cấp cho 10g nhôm để hấp thụ là:
Q1= mAl.cAl.∆t Nhiệt lượng cần cung cấp cho 23.2g kim loại để hấp thụ là:
Q2= m.c.∆t Theo bài ra: Q1 = Q2 ⇔mAl.cAl = m.c
⇒ c =
m
c
Kim loại đó chính là đồng
Bài 4: Nhiệt lượng tảo ra của đồng để hạ nhịt độ từ 60oC đến toC ( toC cũng chính là nhiệt
độ cân bằng của nước)
Q1 = mCu.cCu.( t1 - t ) Nhiệt lượng thu vào của nước để tăng nhiệt độ từ 20oC đến toC là
Q2 = mn.cn.( t - t2 ) Theo bài ra : Q1 = Q2 + 15% Q2
Hay: mCu.cCu.( t1 - t ) = mn cn.( t - t2 ) + 0,15 mn.cn ( t - t2 )
= 1,15 mn.cn.( t - t2 )
⇒ t =
Cu Cu n
n
n n Cu
Cu
c m c m
t c m t
c m
15 , 1
15 , 1
+
+
≈ 21,1oC
Bài 5: Gọi mAl, mCu lần lượt khối lượng của nhôm và đồng có trong hợp kim
Theo bài ra : mAl + mCu = 0.35 kg (a)
Nhiệt lượng toả ra của hợp kim là
Q1 = (mAl cAl + mCu.cCu).( t1 - t) Nhiệt lượng nước thu vào là:
Q2 = mn.cn( t - t2 )
Trang 5Mặt khác: Nhiệt lượng toả ra môi trường là 10% nên:
Q1 = Q2 + 10%.Q2 ⇔ Q1 = 1,1.Q2
Hay: ( mAl.cAl + mCu.cCu ).( t1 - t ) = 1,1 mn.cn( t - t2 )
⇔ 44.mAl + 19.mCu = 145 (b)
Từ (a),(b) ta được: mAl = 0,27kg = 270g
mCu = 0.08kg = 80g
M
K
R 1 Rx R
x
N
U R2 A
Đ