Chuyền đề bồi dưỡng HSG THCS Vật lí Phần nhiệt

NGUYỄN VĂN TRUNG: 0915192169 BÀI TỐN NHIỆT ƠN THI HỌC SINH GIỎI VÀ ÔN THI VÀO LỚP CHUYÊN LÝ Bài 1: Trong bình nhiệt lượng kế có chứa nước đá nhiệt độ t1 = -50C Người ta đổ vào bình lượng nước có khối lượng m = 0.5kg nhiệt độ t2 = 800C Sau cân nhiệt thể tích chất chứa bình là: V = 1,2 lít Tìm khối lượng chất chứa bình Biết khối lượng riêng nước nước đá là: Dn = 1000kg/m3 Dd = 900kg/m3, nhiệt dung riêng nước nước đá là: 4200J/kgK, 2100J/kgK Nhiệt nóng chảy nước đá là: 340000J/kg Giải: Nếu đá tan hết khối lượng nước đá là: md = V Dn − m = 0, ( kg ) Nhiệt lượng cần cung cấp để nước đá tan hết là: = Q1 = md cd ( − t1 ) + λ md Q1 = 7350 + 238000 = 245350 ( J ) Nhiệt lượng nước toả hạ nhiệt độ từ 800C đến 00C là: Q2 = m.cn ( t2 − ) = 168000 ( J ) Do: Q2 < Q1 nên nước đá không tan hết, đồng thời Q2 > md cd ( − t1 ) nên bình tồn nước nước đá Suy nhiệt độ cân nhiệt 00C Khối lượng nước đá tan là: md tan = Sau cân nhiệt: Khối lượng nước bình là: Thể tích nước đá bình là: 168000 − 7350 = 0, 4725 ( kg ) 340000 mn = 0,5 + 0, 4725 = 0,9725 ( kg ) ⇒ V = 0,9725l Vd = V − Vn = 1, − 0,9725 = 0, 2275l Khối lượng nước đá bình là: md / = Vd Dd = 0, 20475 ( kg ) ( ) n d Vậy khối lượng chất bình là: Bài 2: Hai bình thơng chứa chất lỏng tới độ cao h Bình bên phải có tiết diện khơng đổi S Bình bên trái có tiết diện 2S tính tới độ cao h độ cao có tiết diện S Nhiệt độ chất lỏng bình bên phải giữ khơng đổi nhiệt độ chất lỏng bình bên trái tăng thêm C Xác định mức chất m = m + m / = 1,17725 kg ∆t lỏng bình bên phải Biết nhiệt độ tăng thêm 10C thể tích chất lỏng tăng thên n lần thể tích ban đầu Bỏ qua nở bình ống nối Giải: Gọi D khối lượng riêng nước nhiệt độ ban đầu Khi tăng nhiệt độ thêm ∆tc khối lượng riêng D nước là: + β ∆t gọi mực nước dâng lên bình bên trái ∆h1 bình bên phải ∆h2 , khối lượng nước bảo tồn nên ta có: D( Sh + S∆h1 ) + DS ( h + ∆h2 ) = Dh( 2S + S ) + β∆t (1) Khi nước bình trạng thái cân áp suất hai đáy phải nhau, ta có phương trình: NGUYỄN VĂN TRUNG: 0915192169 (2) 10.D( h + ∆h1 ) = 10 D( h + ∆h2 ) + β∆t Từ (1) (2) Ta có h.β ∆t h.β ∆t ∆h2 = = 2(1 + β∆t ) Do mực nước bình phải là: bỏ qua β ∆t mẫu β ∆t Q2 chứng tỏ nước đá nóng chảy hết tiếp tục nóng lên, giả sử nóng lên đến 1000C Nhiệt lượng phải thu là: Q3 = m2C(t1 - t0) = 0,8 × 4200 (100 - 0) = 336.000 J ⇒ Q2 + Q3 = 272.000 + 336.000 = 608.000 J Do Q1 > Q2 + Q3 chứng tỏ nước dẫn vào khơng ngưng tụ hết nước nóng đến 1000C ⇒ Khối lượng nước ngưng tụ: m' = (Q2 + Q3)/ L = 608.000 : 2,3×106 = 0,26 kg Vậy khối lượng nước bình : 0,8 + 0,26 = 1,06 kg Và nhiệt độ bình 100 0C Bài 30:Trong bình cao có tiết diện thẳng hình vng, chia làm ba ngăn hình vẽ Hai ngăn nhỏ có tiết diện thẳng hình vng có cạnh nửa cạnh bình (1 ) Đổ vào ngăn đến độ cao chất lỏng: ngăn nước nhiệt độ t1 = 650C, ngăn cà phê nhiệt độ t = 350C, ngăn sữa nước nhiệt độ t = 200C Biết thành bình cách nhiệt tốt,nhưng vách ngăn có dẫn nhiệt khơng tốt lắm; nhiệt (2 ) (3 ) lượng truyền qua vách ngăn đơn vị thời gian tỉ lệ với diện tích tiếp xúc NGUYỄN VĂN TRUNG: 0915192169 chất lỏng với hiệu nhiệt độ hai bên vách ngăn Sau thời gian nhiệt độ ngăn chứa nước giảm ∆ t1 = 10C Hỏi hai ngăn lại, nhiệt độ biến đổi thời gian trên? Xem phương diện nhiệt ba chất lỏng nói giống Bỏ qua trao đổi nhiệt với bình với mơi trường Giải: Diện tích tiếp xúc cặp chất lỏng toán Vậy nhiệt lượng truyền qua chúng tỉ lệ với hiệu nhiệt độ với hệ số tỉ lệ k Nước toả nhiệt sang cà phê sữa là: Q12 = k (t1 − t2 ) Q13 = k (t1 − t3 ) Cà phê toả nhiệt sang sữa là: Q23 = k (t2 − t3 ) Ta có phương trình cân nhiệt: + Đối với nước: Q12 + Q13 = k (t1 − t2 + t1 − t3 ) = 2mc∆t1 ; + Đối với cà phê: Q12 − Q23 = k (t1 − t2 − t2 + t3 ) = mc∆t2 ; + Đối với sữa: Q13 + Q23 = k (t1 − t3 + t2 − t3 ) = mc∆t3 ; Từ phương trình ta tìm được: t + t − 2t2 t + t − 2t3 ∆t2 = 2∆t1 = 0, 40 C ∆t3 = 2∆t1 = 1, 60 C 2t1 − t2 − t3 2t1 − t2 − t3 Bài 31: Dùng ca múc nước thùng chứa nước A có nhiệt độ t A = 20 0C thùng chứa nước B có nhiệt độ tB = 80 0C đổ vào thùng chứa nước C Biết trước đổ, thùng chứa nước C có sẵn lượng nước nhiệt độ tC = 40 0C tổng số ca nước vừa đổ thêm vào Tính số ca nước phải múc thùng A B để có nhiệt độ nước thùng C 50 0C Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường, với bình chứa ca múc nước Giải: Gọi : c nhiệt dung riêng nước ; m khối lượng nước chứa ca ; n1 n2 số ca nước múc thùng A thùng B ; (n1 + n2) số ca nước có sẵn thùng C Nhiệt lượng n1 ca nước thùng A đổ vào thùng C hấp thụ : Q1 = n1.m.c(50 – 20) = 30cmn1 Nhiệt lượng n2 ca nước thùng B đổ vào thùng C toả : Q2 = n2.m.c(80 – 50) = 30cmn2 Nhiệt lượng (n1 + n2) ca nước thùng C hấp thụ : Q3 = (n1 + n2)m.c(50 – 40) = 10cm(n1 + n2) Phương trình cân bằn nhiệt : Q1 + Q3 = Q2 ⇒ 30cmn1 + 10cm(n1 + n2) = 30cmn2 ⇒ 2n1 = n2 Vậy, múc n ca nước thùng A phải múc 2n ca nước thùng B số nước có sẵn thùng C trước đổ thêm 3n ca Bài 32: Một bếp dầu đun sơi lít nước đựng ấm nhơm khối lượng 300gam sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi Nếu dùng bếp để đun lít nước điều kiện sau nước sơi ? Cho nhiệt dung riêng nước nhôm C = 4200J/kg.K ; C2 = 880J/kg.K Biết nhiệt bếp dầu cung cấp cách đặn Giải: Gọi Q1 Q2 nhiệt lượng cần cung cấp cho nước ấm nhôm hai lần đun, Gọi m1, m2 khối lương nước ấm lần đun đầu Ta có: Q1 = (m1.C1 + m2.C2) Δt Q2 = (2.m1.C1 + m2.C2) Δt Do nhiệt toả cách đặn, nghĩa thời gian đun lâu nhiệt toả lớn Ta đặt: Q1 = k.t1 ; Q2 = k.t2 (trong k hệ số tỉ lệ đó) Suy ra: k.t1 = (m1.C1 + m2.C2) Δt k.t2 = (2.m1.C1 + m2.C2) Δt t ( 2m1C1 + m2 C ) m1C1 = = 1+ (m1C1 + m2 C ) m1C1 + m2 C Lập tỉ số ta được: t1 NGUYỄN VĂN TRUNG: 0915192169 t2 = ( + m1C1 m1C1 + m2 C ).t1 = ( 1+ 4200 ).10 = 19,4 4200 + 0,3.880 phút hay Bài 32: Trong ruột khối nước đá lớn 00C có hốc với thể tích V = 160cm3 Người ta rót vào hốc 60gam nước nhiệt độ 750C Hỏi nước nguội hẳn thể tích hốc rỗng lại bao nhiêu? Cho khối lượng riêng nước Dn = 1g/cm3 nước đá Dd = 0,9g/cm3; nhiệt dung riêng nước là: C = 4200J/kg.K để làm nóng chảy hồn tồn 1kg nước đá nhiệt độ nóng chảy cần cung cấp nhiệt lượng 3,36.105J Giải: Do khối nước đá lớn C nên lượng nước đổ vào nhanh chóng nguội đến 00C Nhiệt lượng 60gam nước toả nguội tới 00C : Q = 0,06.4200.75 = 18900J 18900 m= = 0, 05625 3,36.10 Nhiệt lượng làm tan lượng nước đá là: (kg) = 56,25g m 56, 25 V1 = = = 62,5 D 0,9 d Thể tích phần nước đá tan là: (cm3) Thể tích hốc đá là: V2 = V + V1 = 160 + 62,5 = 222,5 (cm3) Trong hốc đá chứa lượng nước : 60 + 56,25 = 116,25(g) Lượng nước chiếm thể tích 116,25cm Vậy thể tích phần rỗng hốc đá lại là: 222,5-116,25 = 106,25cm3 Bài 33: Một nồi nhôm chứa 2kg nước có nhiệt độ ban đầu 10 oC Để làm sôi nước nồi cần nhiệt lượng Q = 779760 J a Hãy xác định khối lượng nồi (Biết nhiệt dung riêng nước nhôm 4200J/kg.K, 880J/kg.K) b Tính lượng dầu cần để đun sơi lượng nước nói trên, biết hiệu suất sử dụng nhiệt bếp dầu là: H = 50% suất tỏa nhiệt dầu q = 44.106 J/kg Giải: a - Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 10 C lên 1000C: Q1 = mc(t2 – t1) = 2.4200(100 – 10) = 756000 (J) Nhiệt lượng nồi thu vào để tăng nhiệt độ từ 100C lên 1000C: Q2 = m1c1(t2 – t1) = m1.880(100 – 10) = 79200.m1 (J) Ta có: Q1 + Q2 = Q ⇒ 756000 + 79200.m1 = 779760 779760 − 756000 m1 = = 0,3(kg) 79200 Khối lượng nồi là: b Nhiệt lượng bếp dầu cung cấp là: Q’ = q.m Q Q H = 100% = 100% Q' q.m Mà: m= Q 779760 100% = 100% = 0,035(kg) qH 44.106.50% Lượng dầu cần đun sôi nước: Bài 33: a Lấy lít nước t = 250C 1lít nước t2 = 300C đổ vào bình chứa sẵn 10 lít nước t3 = 140C, đồng thời cho dây đốt hoạt động với cơng suất 100W vào bình nước thời gian phút Xác định nhiệt độ nước bình cân nhiệt ? Biết bình có nhiệt dung khơng đáng kể bọc cách nhiệt hồn tồn với mơi trường, nước có nhiệt dung riêng c = 4200J/kg.độ, khối lượng riêng D = 1000kg/m b Tháo bọc cách nhiệt quanh bình, thay lượng nước khác vào bình Cho dây đốt vào bình hoạt động với cơng suất 100W nhiệt độ nước bình ổn định t = 250C Khi công suất dây đốt 200W nhiệt độ nước ổn định t2 = 300C Khơng dùng dây đốt, để trì nước bình nhiệt độ NGUYỄN VĂN TRUNG: 0915192169 t3 = 14 C, người ta đặt ống đồng dài xuyên qua bình cho nước nhiệt độ t = 100C chảy vào ống với lưu lượng không đổi Nhiệt độ nước chảy khỏi ống đồng nhiệt độ nước bình Biết cơng suất truyền nhiệt bình mơi trường tỉ lệ thuận với hiệu nhiệt độ chúng Xác định lưu lượng nước chảy qua ống đồng ? Giải: a Gọi nhiệt độ nước bình cân nhiệt t Nước nóng dây đốt tỏa nhiệt Nhiệt lượng tỏa là: Qtỏa = m1c(t1 – t) + m2c(t2 – t) + P τ Bỏ qua nhiệt dung bình có nước bình thu nhiệt Nhiệt lượng thu vào là: Qthu = m3c(t – t3) Bình cách nhiệt hồn tồn, ta có: Qtỏa = Qthu (m t + m2t + m3t3 )c + Pτ t = 11 (m1 + m2 + m3 )c ⇒ m c(t – t) + m c(t – t) + P τ = m c(t – t ) ⇒ 1 2 3 (1.25 + 1.30 + 10.14).4200 + 100.120 t= ≈ 16,50 C (1 + + 10)4200 Thay số ta được: b Gọi nhiệt độ môi trường t0, hệ số tỉ lệ công suất truyền nhiệt bình mơi trường theo hiệu nhiệt độ chúng k(W/0C) Khi nhiệt độ nước bình ổn định cơng suất tỏa nhiệt dây đốt cơng suất tỏa nhiệt từ bình mơi trường, đó: P1 = k(t1 – t0) (1) P2 = k(t2 – t0) (2) Chia vế (1) cho (2) thay số, giải ta được: t = 20 C k = 20(W/0C) Khi bình nhiệt độ t3 = 140C cơng suất cấp nhiệt từ mơi trường vào bình là: P = k(t0 – t3) (3) Gọi lưu lượng nước qua ống đồng µ (kg/s), ' Cơng suất thu nhiệt nước chảy qua ống đồng P3 = cµ (t3 − t ) P3' = P3 ⇒ cµ (t3 − t ) = k (t − t3 ) Nhiệt độ bình ổn định t3 nên 20(20 − 14) µ= = 7,14.10−3 (kg / s ) = 7,14( g / s) 4200(14 − 10) Thay số ta được: ⇒ µ= k (t − t ) c(t3 t ) Bi 34:Trong bình đồng có đựng lợng nớc đá có nhiệt độ ban đầu t = 0C Hệ đợc cung cấp nhiệt lợng bếp điện Xem nhiệt lợng mà bình chứa lợng chất bình nhận đợc tỷ lệ với thời gian đốt nóng (hệ số tỷ lệ không đổi) Ngời ta thấy 60 s nhiệt độ hệ tăng từ t1 = − 0C ®Õn t2 = 0C, sau nhiệt độ không đổi 1280 s tiếp theo, cuối nhiệt độ tăng từ t2 = 00C ®Õn t3 = 10 oC 200 s BiÕt nhiÖt dung riêng nớc đá c1 = 2100 J/(kg.độ), nớc là: c2 = 4200 J/(kg.độ) Tìm nhiệt nóng chảy nớc đá Gii: + Trong T1 = 60 s đầu tiên, bình nớc đá tăng nhiệt độ tõ t1 = - 5oC ®Õn t2 = oC: k.T1 = (m1.c1 + mx.cx)(t2 - t1) (1) + Trong T2 = 1280 s tiếp theo, nớc đá tan ra, nhiệt độ hệ không đổi: k.T2 = m1. (2) + Trong T3 = 200 s cuối cùng, bình nớc tăng nhiệt độ từ t2 = oC đến t3 = 10oC: k.T3 = (m1.c2 + mx.cx)(t3 - t2) (3) NGUYỄN VĂN TRUNG: 0915192169 k T1  m1c1 + mx cx = t − t (4)   m c + m c = k T3 (5) x x  t3 − t2 Tõ (1) vµ (3):  k T3 k T1 m(c2 − c1 ) = = (6) t − t t − t 2 LÊy (5) trõ ®i (4): λ = c2 − c1 Chia vÕ cđa ph¬ng trình (2) (6): T2 (c2 c1 ) = T3 T1 − t3 − t2 t2 − t1 VËy: λ = k.T2 k.T3 k.T1 − t3 − t2 t2 − t1 1280(4200− 2100) J = 336000= 3,36.105 200 60 kg − 10 − 0 − (−5) = T2 T3 T1 − t3 − t2 t2 − t1 Thay sè: Bài 35:Có ba bình hình trụ khác chiều cao Dung tích bình 1l, 2l, 4l tất chứa đầy nước Nước bình đun nóng thiết bị đun Cơng suất thiết bị đun không đủ để nước sôi Nước bình thứ đốt nóng đến 800C bình thứ hai tới 600C Nước bình thứ đốt nóng tới nhiệt độ nào? Nếu nhiệt độ phòng 200C Cho nhiệt lượng tỏa mơi trường tỷ lệ với hiệu nhiệt độ nước mơi trường xung quanh, tỷ lệ với diện tích tiếp xúc nước mơi trường Nước bình đốt nóng đặn Giải: Gọi nhiệt độ nước bình 1, 2, ổn định nhiệt độ T1, T2, T3 nhiệt độ phòng T Diện tích hai đáy bình S diện tích xung quanh bình tương ứng S 1; S2; S3 Dung tích bình tương ứng V1; V2; V3 Vì: V3 = 2V2 = 4V1 Nên S3 = 2S2 = 4S1 Vì nhiệt độ tỏa mơi trường tỷ lệ với độ chênh lệch nhiệt độ tỷ lệ với diện tích tiếp xúc Nên cơng suất hao phí thiết bị đun bình tương ứng là: Php1 = A(S1 + S)(T1-T) = A( S3 +S)60 Php2 = A(S2 + S)(T2-T) = A( S3 +S)40 Php3 = A(S3 + S)(T3-T) = A( S3 +S)(T3 - 20) Với A hệ số tỷ lệ Nhiệt độ bình ổn định cơng suất cung cấp thiết bị đun công suất hao phí Nên: A( S3 +S)60 = A( S3 +S)40 ⇒ S3 = 4S Từ: A( S3 +S)60 = A( S3 +S)(T3 - 20) S3 = 4S ta tính T3 = 440C Vậy nước bình thứ đun nóng tới 440c Bài 36:Hai lít nước đun bình đun nước có cơng suất 500W Một phần nhiệt tỏa môi trường xung quanh Sự phụ thuộc công suất tỏa môi trường theo thời gian đun biểu diễn đồ thị hình vẽ Nhiệt độ ban đầu nước 200c Sau nước bình có nhiệt độ 300C Cho nhiệt dung riêng nước là: c = 4200J/kg.K Giải: Gọi đồ thị biểu diễn công suất tỏa môi trường P = a + bt + Khi t = P = 100 NGUYỄN VĂN TRUNG: 0915192169 + Khi t = 200 P = 200 + Khi t = 400 p = 300 Từ ta tìm P = 100 + 0,5t Gọi thời gian để nước tăng nhiệt độ từ 200c đến 300c T nhiệt lượng trung bình tỏa thời gian là: Ptb = = = 100 + 0,25t Ta có phương trình cân nhiệt: 500T = 2.4200(30 - 20) + (100+0,25t)t Phương trình có nghiệm: T = 249 s T = 1351 s Ta chọn thời gian nhỏ T = 249s Bài 37:Hãy trình bày phương án xác định ( gần đúng) khối lượng riêng vật nhỏ kim loại Dụng cụ gồm: Vật cần xác định khối lượng riêng, lực kế, ca đựng nước nhúng chìm hồn tồn vật, số sợi dây nhỏ mềm bỏ qua khối lượng coi khối lượng riêng khơng khí D khối lượng riêng nước D2 biết Giải: Bước 1: Treo vật vào lực kế đọc số lực kế vật khơng khí ( P 1) Nhúng chìm vật nước đọc số lực kế vật bị nhúng chìm (P 2) Bước 2: Thiết lập phương trình: Gọi thể tích vật V, Lực ác si mét vật ngồi khơng khí F A1 vật nước FA2 Khi vật khơng khí: P1 = P - FA1 = P – 10D1V (1) Khi vật nhúng chìm nước: P2 = P - FA2 = P – 10D2V (2) P1 − P2 Từ (1) (2) ta có: V = 10( D2 − D1 ) (3) P1 D2 − P2 D1 Mặt khác Từ (1) (3) có: P = F1 + 10D1V = D2 − D1 P1 D2 − P2 D1 P = Vậy khối lượng vật: m = 10 10( D2 − D1 ) m P1 D2 − P2 D1 = V P1 − P2 Từ tính khối lượng riêng vật: D = Bài 38: Hai bình nhiệt lượng kế hình trụ giống cách nhiệt có độ cao 25cm, bình A chứa nước nhiệt độ t0 = 500C, bình B chứa nước đá tạo thành làm lạnh nước đổ vào bình từ trước Cột nước nước đá chứa bình có độ cao h = 10cm Đổ tất nước bình A vào bình B Khi cân nhiệt mực nước bình B giảm ∆h = 0,6cm so với vừa đổ nước từ bình A vào Cho khối lượng riêng nước D0 = 1g/cm3, nước đá D = 0,9g/cm3, nhiệt dung riêng nước đá C1 = 2,1 J/(g.độ), nhiệt dung riêng nước C2 = 4,2 J/(g.độ), nhiệt nóng chảy nước đá λ = 335 J/g Tìm nhiệt độ nước đá ban đầu bình B Giải: Gọi: t nhiệt độ ban đầu nước đá bình S tiết diện ngang nhiệt lượng kế Khối lượng nước bình A ban đầu mA = D0.S.h Khối lượng nước đá bình B ban đầu mB = D.S.h Vì có cân nhiệt mực nước bình giảm ∆h = 0,6cm, chứng tỏ nước đá nóng chảy Gọi x chiều cao của cột nước đá nóng chảy, sau nóng chảy tạo thành cột nước tưong ứng có chiều cao x - ∆h Vì khối lượng nước đá tan chảy khối lượng nước tạo thành tương ứng không đổi nên ta có phương trình x.S.D = (x - ∆h).S.D0 ⇒ 0,9x = (x – 0,6).1 ⇒ 0,1x = 0,6 ⇒ x = cm Vì x = 6cm < 10cm = h chứng tỏ nước đá nóng chảy phần nhiệt độ cân hệ có cân nhiệt 00C Nhiệt lượng mA (g) nước 500C toả để hạ nhiệt độ 00C NGUYỄN VĂN TRUNG: 0915192169 Q1 = mA.c2.∆t = D0.S.h.c2.(50 - 0) = 50.D0.S.h.c2 Nhiệt lượng mB (g) nước đá t0C thu vào để tăng nhiệt độ lên 00C Q2 = mB.c1.∆t = D.S.h.c1.(0 - t) = - D.S.h.c1.t Nhiệt lượng mC = D.x.S (g) nước đá thu vào để nóng chảy hồn toàn : Q3 = mC.λ = D.S.x λ Ta có phương trình cân nhiệt Q1 = Q2 + Q3 50.D0.S.h.c2 = - D.S.h.c1.t + D.S.x λ ⇒ 50.1.10.4,2 = - 0,9.10.2,1.t + 0,9.6.335 ⇒ 2100 = - 18,9t + 1809 ⇒ 18,9t = 1890 – 2100 ⇒ t = -15,40C (thoả mãn) Vậy nhiệt độ nước đá ban đầu bình B -15,4 0C Bài 39: Một bình cổ cong đựng nước 00C Người ta làm đơng nước bình cách hút khơng khí nước bình a Hãy giải thích nước 00C lại đông đặc thành nước đá b Hỏi khối lượng nước m1 bị bay phần trăm khối lượng nước m có bình lúc đầu Nếu bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường bên ngồi Cho biết nhiệt đông đặc nước 0C là: λ = 330 000 J/ kg kg nước muốn bay hồn tồn 00C cần nhiệt lượng L = 480 000 J Giải: a Ở nhiệt độ nước bay Khi bay phân tử nước cần lấy nhiệt lượng, mà khơng có nhiệt lượng từ bên ngồi truyền cho, lấy nhiệt lượng nước bình, làm cho nước bình dần đơng đặc lại b Nhiệt lượng m1 (kg) nước thu vào để bay 00C là: Q1 = L m1 Nhiệt lượng m2 (kg) nước toả để đông đặc 00C là: Q2 = λ m2 Vì bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường ngồi nên: Q1 = Q2 λ.m Do : L m1 = λ m2 ⇒ m1 = L (1) Mặt khác theo đề ta có : m = m1 + m2 (2) Chia (1) cho(2) vế theo vế ta có: λ.m λ.m λ.m L L L = λ.m L m1 λ 330000 λ.m + L.m m1 + m λ.m + m L m ( λ + L) m = L L = = = λ + L = 330000 + 2480000 = 11,74 Bài 40: Thả cầu thép có khối lượng m1 = 2kg đươc nung tới nhiệt độ 6000C vào hỗn hợp nước đá 00C Hỗn hợp có khối lượng tổng cộng m2 = 2kg a Tính khối lượng nước đá có hỗn hợp, biết nhiệt độ cuối hỗn hợp 50 0C Cho nhiệt dung riêng thép, nước là: C1= 460 J/kg độ ; C2 = 4200 J/kg độ ; Nhiệt nóng chảy nước đá là: λ = 3,4.105 J/kg b Thực q trình có lớp nuớc tiếp xúc trực tiếp với cầu bị hoá nên nhiệt độ cuối cuối hỗn hợp 480C Tính lượng nước hóa thành Cho nhiệt hoá nước là: L = 2,3.106 J/kg Giải: Nhiệt lượng cầu thép toả hạ từ 600 C đến 500C Q1= m 1c1 ( 600 – 50 ) = 2.460 ( 550 ) = 506 000J Gọi mx lượng nước đá có hỗn hợp Nhiệt lượng nước đá nhận để chảy hoàn toàn 0C: Qx = m x /λ Nhiệt lượng hỗn hợp nhận để tăng từ 00C đến 500C : Q2 = M2C2 (50- 0) = 4200.50 = 420000 J Theo phương trích cân nhiệt ta có: Qx + Q2= Q1 hay : mx.λ+ 420000 = 506000 ⇒ m ≈ 0,253 Kg ≈ 253g x NGUYỄN VĂN TRUNG: 0915192169 0 b/ Phần nhiệt lượng hỗn hợp lên 48 C thay 50 C dùng để làm tăng my gam nước từ 480C đến 1000C hoá hồn tồn, ta có phương trình cân nhiệt ⇒ m c = m (c 52 + L ) m2c2 ( 50 – 48 ) = myc2 ( 100 – 48 ) + my L 2 y 16800 m c 2.4200.2 ⇒ my = ≈ 0,00667Kg ≈ 6,67g ⇒ my = 2 = 2518400 c2 52 + L 4200.52+ 2,3.10 Bài 41: Một bình hình trụ có chiều cao h1 = 20cm, diện tích đáy S1 = 100cm2 đặt mặt bàn nằm ngang Đổ vào bình lít nước nhiệt độ t = 800C Sau thả vào bình khối trụ đồng chất có diện tích đáy S2 = 60cm2, chiều cao h2 = 25 cm nhiệt độ t2 Khi cân nhiệt đáy khối trụ song song cách đáy bình x = 2cm Nhiệt độ nước bình cân nhiệt t = 65 0C Bỏ qua nở nhiệt chất trao đổi nhiệt với bình mơi trường xung quanh Biết khối lượng riêng nước D = 1000kg/m3, nhiệt dung riêng nước c1= 4200J/kg.K, chất làm khối trụ là: c2 = 2000J/kg.K a Tính khối lượng khối trụ nhiệt độ t2 b Phải đặt thêm lên khối trụ vật có khối lượng tối thiểu bao nhiêu, để khối trụ chạm đáy bình Giải: a Khi đáy khối trụ cách đáy bình x = 2cm thể tích lại bình (phần chứa nước): V' = x.S1 + (h1 - x)(S1 - S2) = 920cm3 < Vnước ⇒ có lượng nước trào khỏi bình Lượng nước lại bình: m = 920g Khi khối trụ đứng cân ta có: P = FA; Gọi M khối lượng khối trụ ⇒ 10M = dn.V = dn.S2(h1 - x) ⇒ M = 1,08kg Phương trình cân nhiệt nước bình khối trụ: c1.m(t1 - t) = c2.M(t - t2) Thay số: 4200.0,92(80 - 65) = 2000.1,08(65-t2) ⇒ t2 = 38,20C b Khi chạm đáy bình phần vật nằm chất lỏng h1:Gọi m' khối lượng vật đặt thêm lên khối trụ: P + P' F'A ⇒ 10(M + m') dn.S2.h1 Thay số: m' ≥ ≥ 0,12kg, khối lượng m' tối thiểu 0,12kg ≥ Bài 42: Một bình đồng có khối lượng 800g có chứa 1kg nước nhiệt độ 40 0C Thả vào thỏi nước đá nhiệt độ -100C Khi có cân nhiệt thấy sót lại 200g nước đá chưa tan Hãy xác định khối lượng thỏi nước đá thả vào bình Biết nhiệt dung riêng nước 4200 J/ kg.K, đồng 380J/ kg.K, nước đá 1800 J/ kg.K, nhiệt lượng để làm nóng chảy hồn toàn 1kg nước đá 0C 3,4.105J Sự toả nhiệt môi trường chiếm 5% Giải: Xác định nhiệt độ cân C Xác định Qt1 toả đồng 12160J Xác định Qt2 toả nước 168000J Xác định nhiệt 5% trao đổi với môi trường : Q = ( 12160+168000).5%= 9008J Xác định Q thu nước đá nâng từ -100C đến 00C: Q1= Cmđ.10= 18000mđ Xác định Q thu nước đá tan thành nước: Q2= 3,4.105(mđ- 0,2)= 340000mđ- 68000 Có phương trình cân nhiệt: Qt1+Qt2= Q1+Q2+Q Thay số ta có 239152=358000mđ từ mđ= 0.668kg BÀI TẬP RÈN LUYỆN Câu 1: Cho ba bình nhiệt lượng kế Trong bình chứa lượng nước m = 1kg Bình chứa nước nhiệt độ t1 = 400C, bình hai t2 = 350C, nhiệt độ t3 bình chưa biết Lần lượt đổ khối lượng nước ∆m từ bình sang bình sau ∆m từ bình sang bình cuối ∆m từ bình trở lại bình Khi cân nhiệt hai ba bình có nhiệt độ t = 36 oC Tìm t3 ∆m Bỏ qua hao phí nhiệt Việc đổ nước thực sau có cân nhiệt bình NGUYỄN VĂN TRUNG: 0915192169 Câu 2: Có số chai sữa hoàn toàn giống nhiệt độ t x Người ta thả chai vào bình cách nhiệt chứa nước, sau cân nhiệt lấy thả tiếp chai khác vào Nhiệt độ nước ban đầu bình to = 360C Chai thứ lấy có nhiệt độ t = 330C, chai thứ hai lấy có nhiệt độ t = 36,50C Bỏ qua hao phí nhiệt a Tìm tx b Đến chai thứ lấy nhiệt độ nước bình bắt đầu nhỏ t o = 250C ? Câu 3: Có hai cốc: cốc chứa nước trà tan có khối lượng m nhiệt độ t1 = 450C, cốc thứ hai chứa nước tinh khiết có khối lượng m2 nhiệt độ t2 = 50C Để làm nguội nước trà cốc thứ nhất, người ta đổ khối lượng nước trà ∆m từ cốc thứ sang cốc thứ hai, sau khuấy cho cân đổ lại cốc thứ khối lượng ∆m Kết hiệu nhiệt độ hai cốc ∆t o = 150C, nồng độ trà cốc thứ gấp k = 2,5 lần cốc thứ hai.Tìm x = ∆m/m1 x2 = ∆m/m2 Nếu tăng ∆m nồng độ nhiệt độ hai cốc sau pha tăng hay giảm? Trong toán khối lượng trà nhỏ so với khối lượng nước nên coi khối lượng nước trà khối lượng nước hòa tan trà, nước trà nước có nhiệt dung riêng Bỏ qua trao đổi nhiệt nước, nước trà với cốc với mơi trường ngồi Câu 4:Một bình hình trụ có chiều cao h1 = 20cm, diện tích đáy S1 = 100cm2 đặt mặt bàn nằm ngang Đổ vào bình lít nước nhiệt độ t1 = 800C Sau đó, thả vào bình khối trụ đồng chất có tiết diện đáy S2 = 60cm2, chiều cao h2 = 25cm nhiệt độ t2 Khi cân đáy khối trụ song song cách đáy bình x = 4cm Nhiệt độ nước bình cân t = 65 0C Bỏ qua nở nhiệt, trao đổi nhiệt với mơi trường xung quanh với bình Biết khối lượng riêng nước D = 1000kg/m3, nhiệt dung riêng nước c1 = 4200J/(kg.K), chất làm khối trụ c2 = 2000J/(kg.K) Tìm khối lượng khối trụ nhiệt độ t2 Phải đặt thêm lên khối trụ vật có khối lượng tối thiểu để cân khối trụ chạm đáy Câu 5: Trong bình nhiệt lượng kế ban đầu có chứa m0 = 400g nước nhiệt độ t0 = 250C Người ta đổ thêm khối lượng nước m1 nhiệt độ tx vào bình, cân nhiệt, nhiệt độ nước t 1= 20oC Cho thêm cục nước đá khối lượng m nhiệt độ t2 = - 100C vào bình cuối bình có M = 700g nước nhiệt độ t3 = 50C.Tìm m1, m2, tx, biết nhiệt dung riêng nước c1 = 4200J/kg.độ, nhiệt dung riêng nước đá c2 = 2100J/kg.độ, nhiệt nóng chảy nước đá λ = 336.000J/kg Bỏ qua trao đổi nhiệt chất bình với nhiệt lượng kế môi trường Câu 6: Một cốc hình trụ, khối lượng m, chứa lượng nước có khối lượng m nhiệt độ t1 = 100C Người ta thả vào cốc lượng nước đá khối lượng M nhiệt độ 0C cục nước đá tan 1/3 khối lượng ln tan Rót thêm lượng nước có nhiệt độ 40 0C Khi cân nhiệt nhiệt độ cốc lại 10 0C, mức nước cốc có chiều cao gấp đôi chiều cao mực nước sau thả cục nước đá Hãy xác định nhiệt dung riêng chất làm cốc Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường xung quanh, giãn nở nhiệt nước cốc Biết nhiệt dung riêng nước c = 4200J/kg.độ, nhiệt nóng chảy nước đá λ = 336000J/kg Câu 7: Một bình nhiệt lượng kế nhơm có khối lượng m = 200g chứa m2 = 400g nước nhiệt độ: t1 = 200C a Đổ thêm vào bình khối lượng m nước nhiệt độ t = 50C Khi cân nhiệt nhiệt độ nước bình t = 100C Tìm m b Sau người ta thả vào bình khối nước đá có khối lượng m nhiệt độ t3 = -50C Khi cân nhiệt thấy bình lại 100g nước đá Tìm m3 Cho biết nhiệt dung riêng nhơm là: c1 = 880J/kg.độ nước c2 = 4200J/kg.độ, nước đá c = 2100J/kg.độ Nhiệt nóng chảy nước đá λ = 340000J/kg Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường Câu 8: a Có bình nhơm khối lượng m o = 260g, nhiệt độ ban đầu t = 200C bọc kín lớp xốp cách nhiệt Cần cho nước nhiệt độ t1 = 50oC nước đá t2 = -20C để có M = 1kg nước t3 = 100C cân nhiệt Cho nhiệt dung riêng nhôm c = 880J/kg/độ, nước là: c1 = 4200J/kg.độ nước đá c2 = 2100J/kg.độ Nhiệt nóng chảy nước đá λ = 335000J/kg NGUYỄN VĂN TRUNG: 0915192169 b Bỏ lớp xốp cách nhiệt đi, nhúng dây đun điện có cơng suất khơng đổi P = 130W vào bình chứa nước nói đun lâu thấy nước bình khơng sơi Giải thích sao? Nếu sau bỏ dây đun sau khoảng thời gian nhiệt độ nước bình giảm 0C? Câu 9: Trong cốc mỏng có chứa m = 400g nước nhiệt độ t = 200C Có viên nước đá với khối lượng m2 = 20g nhiệt độ t2 = -50C Hỏi: a Nếu thả hai viên nước đá vào cốc nhiệt độ cuối nước cốc bao nhiêu? b Phải thả tiếp thêm vào cốc viên nước đá để cuối cốc có hỗn hợp nước nước đá? Cho biết nhiệt dung riêng cốc c = 250J/kg.độ, nước c = 4,2.103J/kg.độ, nước đá c2 = 1800J/kg.độ Nhiệt nóng chảy nước đá λ = 340000J/kg Bỏ qua tỏa nhiệt vào môi trường Câu 10: Một trao đổi nhiệt phận cất nước, gồm ống trụ dài ống xoắn ruột gà lắp bên hình H.1 Trong đơn vị thời gian có m1 = 0,5kg nước nhiệt độ t1 = 1000C vào ống xoắn từ xuống Để làm nước ngưng tụ nguội đến nhiệt độ phòng t2 = 200C, người ta cho chảy qua ống trụ khối lượng nước m = 10kg theo chiều ngược lại đơn vị thời gian với nhiệt độ lối vào 20 0C Hãy xác định nhiệt độ cuối nước lối Cho biết nhiệt hóa nhiệt dung riêng nước L = 2,26.106J/kg, c = 4200J/kg.độ Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh Câu 11: Một nhiệt lượng kế ban đầu chưa đựng Đổ vào nhiệt lượng kế ca nước nóng thấy nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm 0C Sau lại đổ thêm ca nước nóng thấy nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm 0C Hỏi đổ thêm vào nhiệt lượng kế lúc ca nước nóng nói nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm độ nữa? Câu 12: Lấy M = 1,5kg nước đổ vào bình đo thể tích Giữ cho bình nước nhiệt độ ban đầu 0C từ từ hơ nóng đáy bình, đồng thời khuấy nước Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ nước theo dõi tăng thể tích nước thu bảng kết sau đây: Nhiệt độ t (0oC) 20 30 40 50 60 70 80 Thể tích V (cm ) 1500,0 1503,0 1506,0 1512,1 1518,2 1526,0 1533,7 1543,2 Dùng số liệu tính khối lượng riêng nước nhiệt độ cho Thay bình thí nghiệm bình thủy tinh khối lượng m = 6,05g gồm hai phần có dạng hình trụ, tiết diện phần S1 = 100cm2, tiết diện phần trên: S2 = 6cm2, chiều cao phần h1 = 16cm hình H.4.2 Khi bình chứa M = 1,5kg nước t0 = 800C thả vào bình lượng nước đá có khối lượng m2 = 960g 00C Xác định áp suất nước gây đáy bình hai trường hợp: a Trước thả nước đá vào b Sau thả nước đá vào đạt nhiệt độ cân Nước có c = 4200J/kg.độ, thủy tinh có c2 = 300J/kg.độ Nước đá có λ = 340000J/kg Bỏ qua dãn nở nhiệt bình trao đổi nhiệt với môi trường Câu 13: Người ta thả vào nhiệt lượng kế lí tưởng (NLK) chứa m = 0,5kg nước t1 = 100C cục nước đá có khối lượng m2 = 1kg t2 = -300C Tính nhiệt độ, thể tích hỗn hợp sau cân nhiệt thiết lập Ngay sau đó, người ta thả vào NLK cục nước đá 00C, có cục đồng nhỏ có khối lượng m3 = 10g, phần nước đá bao quanh cục đồng m2’ = 0,2kg Hỏi cần phải rót thêm vào NLK nước 100C để cục nước đá chứa đồng bắt đầu chìm xuống? Cho tốc độ tan cục nước đá Nước có c1 = 4200J/kg.độ, D1 = 1g/cm3 Nước đá có c2 = 2100J/kg.độ, D2 = 0,9g/cm3 λ = 335000J/kg Đồng có D3 = 8,9g/cm3 Câu 14: Một người có chai nước cất nhiệt độ 35 0C, người cần 200g nước cất có nhiệt độ 200C để pha thuốc tráng phim Người lấy nước đá nhiệt độ -10 0C tủ lạnh để pha với nước cất Nước đá có D = 920kg/m3 Để có 200g nước 200C, phải lấy gam nước cất gam nước đá? NGUYỄN VĂN TRUNG: 0915192169 Tủ lạnh có viên nước đá có kích thước x x 2cm dùng viên trọn vẹn Vậy người nên giải cho hợp lý nhất? Biết nước có c = 4,2kJ/kg.độ, nước đá có c1 = 2,1kJ/kg.độ λ = 335kJ/kg Câu 15: Một cốc nhôm mỏng, khối lượng không đáng kể, chứa M = 200g nước nhiệt độ phòng to = 300C Thả vào cốc miếng nước đá, khối lượng m1 = 50g có nhiệt độ t1 = -100C Vài phút sau, nước đá tan hết nước cốc có nhiệt độ t = 100C, đồng thời có nước bám vào mặt ngồi cốc Hãy giải thích nước đâu tính khối lượng nó.Nước đá có c1 = 2,1kJ/kg.độ λ = 3,30kJ/kg Nước có co = 4,2kJ/kg.độ nhiệt hóa nước 300C L = 2430kJ/kg Câu 16: Một bình hình trụ có bán kính đáy R = 20cm đặt thẳng đứng chứa nước nhiệt độ t = 200C Người ta thả cầu nhơm có bán kính R = 10cm nhiệt độ t = 400C vào bình cân mực nước bình ngập cầu.Cho khối lượng riêng nước D = 1000kg/m nhôm D2 = 2700kg/m , nhiệt dung riêng nước C = 4200J/kg.K nhôm C2 = 880J/kg.K Bỏ qua trao đổi nhiệt với bình với mơi trường a Tìm nhiệt độ nước cân nhiệt b Đổ thêm dầu nhiệt độ t = 150C vào bình cho vừa đủ ngập cầu Biết khối lượng riêng nhiệt dung riêng dầu D = 800kg/m C = 2800J/kg.K Câu 17: Một bình hình trụ có chiều cao h = 20cm, diện tích đáy s = 100cm2 đặt mặt bàn ngang Đổ vào bình lít nước nhiệt độ t1= 800C Sau đó, thả vào bình khối trụ đồng chất có diện tích đáy s2 = 60cm2 chiều cao h2 = 25cm nhiệt độ t2 Khi cân đáy khối trụ song song cách đáy bình x = 4cm Nhiệt độ nước bình cân nhiệt t = 65 0C Bỏ qua nở nhiệt, trao đổi nhiệt với mơi trường xung quanh với bình Biết khối lượng riêng nước là: D = 1000kg/m3, nhiệt dung riêng nước C1 = 4200J/kg.K, chất làm khối trụ C2= 2000J/kg.K Tìm khối lượng khối trụ nhiệt độ t2 Phải đặt thêm lên khối trụ vật có khối lượng tối thiểu để cân khối trụ chạm đáy bình? Câu 18: Đổ 0,5 kg nước nhiệt độ t1 = 200C vào nhiệt lượng kế, sau thả vào nhiệt lượng kế cục nước đá có khối lượng 0,5 kg nhiệt độ t2 = -150C Tìm nhiệt độ hỗn hợp sau cân nhiệt được thiết lập Cho nhiệt dủngiêng cuẩ nước C1= 4200J/kg.k, nước đá C2 = 2100J/kg ; nhiệt nóng chảy nước đá λ =3,4.105J/kg Bỏ qua trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế môi trường Câu 19: Một bình nhiệt lượng kế có khối lượng m 0, nhiệt dung riêng c0 nhiệt độ ban đầu t Người ta cho chảy đặn nước nóng nhiệt độ t vào bình Khối lượng nước nóng chảy vào bình giây m Nhiệt dung riêng nước c Cho cân nhiệt diễn sau nước nóng chảy vào bình Bỏ qua trao đổi nhiệt hệ thống bình nhiệt lượng kế nước với mơi trường xung quanh Sau nước chảy vào bình thời gian T, nhiệt độ bình tăng thêm 0C so với ban đầu Sau nước chảy vào bình thời gian 2T, nhiệt độ bình tăng thêm 120C so với ban đầu Hỏi sau nước chảy vào bình thời gian 3T, nhiệt độ bình tăng thêm so với ban đầu? Câu 20: Sự biến thiên nhiệt độ củakhối nước đá đựng ca nhôm theo nhiệt luợng cung cấp đợc chotrên đồ thị (H 1) Tìm khối lượng nước đá khối lượng ca nhôm Cho Cnớc = 4200 J/Kg độ; Cnhôm=880J/Kg.độ λnớc đá=3,4.105J/Kg Câu 21: Đổ 738g nước nhiệt độ 150C vào nhiệt lượng kế đồng có khối lượng 100g, thả vào miếng đồng có khối lượng 200g nhiệt độ 1000C Nhiệt độ bắt đầu có cân nhiệt 17 0C Biết nhiệt dung riêng nước 4186J/kg.K Hãy tính nhiệt dung riêng đồng Câu 22: Một nhiệt lượng kế nhơm có khối lượng m (kg) nhiệt độ t = 230C, cho vào nhiệt lượng kế khối lượng m (kg) nước nhiệt độ t Sau hệ cân nhiệt, nhiệt độ nước giảm 0C Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) nhiệt độ t = 450C, NGUYỄN VĂN TRUNG: 0915192169 có cân nhiệt lần hai, nhiệt độ hệ lại giảm 10 C so với nhiệt độ cân nhiệt lần thứ Tìm nhiệt dung riêng chất lỏng đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng nhôm nước c1 = 900 J/kg.K c2 = 4200 J/kg.K Bỏ qua mát nhiệt khác Câu 23: Một ấm điện nhơm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước 25 0C Muốn đun sơi lượng nước 20 phút ấm phải có cơng suất bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng nước là:C = 4200J/kg.K Nhiệt dung riêng nhôm C1 = 880J/kg.K 30% nhiệt lượng toả môi trường xung quanh Câu 24: Một cục đá lạnh có khối lượng 2kg, người ta rót vào lượng nước 1kg nhiệt độ 10 0C Khi cân nhiệt nước đá tăng thêm 50g Xác định nhiêt độ ban đầu nước đá ? Biết Cđá =2000 J/kg.k, Cn=4200J/kg.k, λ = 3,4.105J/k Bỏ qua trao đổi nhiệt vói đồ dùng thí nghiệm Câu 25: Dẫn m1 = 0,4 kg nước nhiệt độ t1= 1000C từ lò vào bình chứa m2 = 0,8 kg nước đá t0 = 00C Hỏi có cân nhiệt, khối lượng nhiệt độ nước bình bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng nước C = 4200 J/kg.độ; nhiệt hoá nước L = 2,3.10 J/kg nhiệt nóng chảy nước đá λ = 3,4.105 J/kg; (Bỏ qua hấp thụ nhiệt bình chứa) Câu 26: Trong ruột khối nước đá lớn 0C có hốc với thể tích V = 160cm Người ta rót vào hốc 60gam nước nhiệt độ 75 0C Hỏi nước nguội hẳn thể tích hốc rỗng lại bao nhiêu? Cho khối lượng riêng nước Dn = 1g/cm3 nước đá Dd = 0,9g/cm3; nhiệt dung riêng nước C = 4200J/kg.K để làm nóng chảy hồn tồn 1kg nước đá nhiệt độ nóng chảy cần cung cấp nhiệt lượng 3,36.105J Câu 27: Người ta thả chai sữa trẻ em vào phích nước đựng nước nhiệt độ t = 40 0C Sau thời gian lâu, chai sữa nóng tới nhiệt độ t = 360C, người ta lấy chai sữa tiếp tục thả vào phích chai sữa khác giống chai sữa Hỏi chai sữa làm nóng tới nhiệt độ nào? Biết trước thả vào phích, chai sữa có nhiệt độ t0 = 180C Bỏ qua mát nhiệt môi trường Câu 28: Một dây xoắn cuả ấm điện có tiết diện 0.20 mm2, chiều dài 10 m Tính thời gian cần thiết để đun sơi lít nước từ 150C hiệu điện đặt vào hai đầu dây xoắn 220V Biết hiệu suất cuả ấm 80%, điện trở suất cuả chất làm dây xoắn 5,4 10-5Ωm, nhiệt dung riêng cuả nước 4200 J/kg.K Câu 29: Một bình cách nhiệt có chứa 1kg nước đá -5 0C Người ta dẫn vào nhiệt lượng kế 0,01kg nước 1000C Xác định trạng thái hệ thống có cân nhiệt Biết nhiệt dung riêng nước đá nước 2100J/kg.độ 4200J/kg.độ, nhiệt hoá nước 2,3.106 J/kg; nhiệt nóng chảy nước đá 3,4.105J/kg Bỏ qua hấp thụ nhiệt nhiệt lượng kế trao đổi nhiệt với môi trường Câu 30: Người ta bỏ miếng hợp kim nhơm sắt có khối lượng 900g nhiệt độ 200 0C vào nhiệt lượng kế đồng có khối lượng 200g ,chứa 2kg nước 100C Biết nhiệt độ có cân nhiệt 200C Tính khối lượng nhơm sắt có hợp kim trên.Cho nhiệt dung riêng nhôm ,sắt đồng nước 880J/kg.K , 460 J/kg.K, 380 J/kg.K, 4200J/kg.K.Bỏ qua trao đổi nhiệt mơi trường bên ngồi Câu 31: Một cốc hình trụ khối lượng m chứa lượng nước có khối lượng m nhiệt độ t1= 100C Người ta thả vào cốc cục nước đá khối lượng M nhiệt độ 00C cục nước đá tan phần ba khối lượng ln tan Rót thêm lượng nước có nhiệt độ t2= 400C vào cốc Khi cân nhiệt nhiệt độ cốc nước 10 0C mực nước cốc có chiều cao gấp đơi chiều cao mực nước sau thả cục nước đá Hãy xác định nhiệt dung riêng chất làm cốc Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh, dãn nở nhiệt nước cốc Biết nhiệt dung riêng nước c = 4,2.103J/(kg.độ), nhiệt nóng chảy nước đá λ = 336.103J/kg NGUYỄN VĂN TRUNG: 0915192169 Câu 32: Trong bình nhiệt lượng kế ban đầu chứa m =100g nước nhiệt độ t0 =200C Bắt đầu có giọt nước nóng nhỏ vào nhiệt lượng kế cách đặn, nhiệt độ giọt nước nóng Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc nhiệt độ nước nhiệt lượng kế vào số giọt nước nóng nhỏ vào bình (hình vẽ) Hãy xác định nhiệt độ giọt nước nóng khối lượng giọt nước, xem khối lượng giọt nước cân nhiệt thiết lập sau giọt nước nhỏ xuống Bỏ qua nhiệt vào khơng khí vào nhiệt lượng kế Câu 33: Có bình cách nhiệt Bình thứ chứa kg nước nhiệt độ ban đầu 50 0C Bình thứ hai chứa 1kg nước nhiệt độ ban đầu 30 0C Một người rót nước từ bình thứ vào bình thứ hai Sau bình hai cân nhiệt, người lại rót nước từ bình hai trở lại bình thứ cho lượng nước bình giống lúc đầu Sau cân nhiệt, nhiệt độ bình thứ 48 0C Tính nhiệt độ cân bình thứ hai lượng nước rót từ bình sang bình Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường bên ngồi q trình rót nước từ bình sang bình Câu 34: ……………………………………………………… ... 0,5 kg nước nhiệt độ t1 = 200C vào nhiệt lượng kế, sau thả vào nhiệt lượng kế cục nước đá có khối lượng 0,5 kg nhiệt độ t2 = -150C Tìm nhiệt độ hỗn hợp sau cân nhiệt được thiết lập Cho nhiệt dủngiêng... 4186J/kg.K Hãy tính nhiệt dung riêng đồng Câu 22: Một nhiệt lượng kế nhơm có khối lượng m (kg) nhiệt độ t = 230C, cho vào nhiệt lượng kế khối lượng m (kg) nước nhiệt độ t Sau hệ cân nhiệt, nhiệt độ nước... 300g sắt nhiệt độ 10 0C 400g đồng nhiệt độ 25 0C vào bình cách nhiệt có chứa 200g nước nhiệt độ 200C Cho biết nhiệt dung riêng sắt, đồng, nước 460J/kg.K, 400J/kg.K, 4200J/kg.K hao phí nhiệt mơi