Đang tải... (xem toàn văn)
Bài 6: a Tính lượng dầu cần để đun sôi 2 lít nước đựng trong một ấm bằng nhômcó khối lượng 200g.. b Cần đun thêm bao lâu nữa thì nước hóa hơi hoàn toàn.[r]
(1)c¸c d¹ng bµi tËp hsg phÇn nhiÖt häc Một số bài tập định tính NhiÖt häc Bài1: Nhiệt độ bình thường thân thể người là 36,60C Tuy nhiên ta không thấy lạnh nhiệt độ không khí là 250C và cảm thấy nóng nhiệt độ không khí là 360C Còn nước thì ngược lại, nhiệt độ 360C người cảm thấy bình thường, còn 250C người ta cảm thấy lạnh Giải thÝch nghÞch lÝ nµy nh thÕ nµo? Bµi 2: Sù truyÒn nhiÖt chØ thùc hiÖn ®îc tõ mét vËt nãng h¬n sang mét vật lạnh Nhưng chậu nước để phòng có nhiệt độ nhiệt độ cña kh«ng khÝ xung quanh, lÏ nã kh«ng thÓ bay h¬i ®îc v× kh«ng nhËn ®îc truyền nhiệt từ không khí vào nước Tuy vậy, trên thực tế , nước bay Hãy giải thích điều là vô lí đó Bài 3: Ai biết giấy dễ cháy.Nhưnng có thể đun sôi nước cái cốc giấy, đưa cốc này vào lửa bếp đèn dầu cháy Hãy giải thích nghịch lí đó Bài 4: Về mùa hè, nhiều xứ nóng người ta thường mặc quần áo dài quấn quanh người vải lớn Còn nước ta lại thường mặc quÇn ¸o máng, ng¾n V× vËy? Bài 5: Tại tủ lạnh, ngăn làm đá đặt trên cùng, còn các ấm điện, dây đun lại đặt gần sát đáy? Bµi 6: Mét qu¶ cÇu kim lo¹i ®îc treo vµo mét lùc kÕ nh¹y vµ nhóng cốc nước Nếu đun nóng cốc nước và cầu thì số lực kế tăng hay giảm? Biết nhiệt độ tăng thì nước nở nhiều kim lo¹i Lop8.net (2) Bài tập trao đổi nhiệt Bai 1: Người ta thả vào 0,2kg nước nhiệt độ 200C cục sắt có khối lượng 300g nhiệt độ 100C và miếng đồng có khối lượng 400g 250C Tính nhiệt độ cuối cùng hỗn hợp và nêu rõ quá trình trao đổi nhiệt các thành phần hỗn hợp đó Bài 2: Để có M = 500g nước nhiệt độ t = 180C để pha thuốc rửa ảnh, người ta đẵ lấy nước cất t1= 600C trộn với nước cất nhiệt độ t2= 40C Hoỉ đẵ dùng bao nhiêu nước nóng và bao nhiêu nước lạnh? Bỏ qua trao đổi nhiÖt víi vá b×nh Bài 3: Để xác định nhiệt độ lò, người ta đốt nó cục sắt có khối lượng m = 0,3kg thả nhanh vàotrong bình chứa m1 = 4kg nước có nhiệy độ ban đầu là t1 = 80C Nhiệt độ cuối cùng bình là t2 = 160C Hãy xác định nhiệt độ lò Bỏ qua trao đổi nhiệt với vỏ bình Nhiệt dung riêng s¾t lµ c = 460J/kg.K Bài 4: Một cục đồng khối lượng m1 = 0,5kg nung nóng đến nhiệt độ t1 = 9170C thả vào chậu chứa m2 = 27,5kg nước nhiệt độ t2 = 15,50C Khi cân nhiệt độ thì nhiệt độ chậu là t = 170C Hãy xác định nhiệt dung riêng đồng Nhiệt dung riêng nước c2 = 4200J/kg.K Bỏ qua trao đổi nhiệt với chậu nước Bài 5: Để có thể làm sôi m = 2kg nước có nhiệt độ ban đầu t1 = 100C chứa nồi nhôm có khối lượng m1 chưa biết, người ta đẵ cấp nhiệt lượng Q = 779 760J Hãy xác định khối lượng nồi Biết nhiệt dung riêng nhôm là c1 = 880J/Kg.K Xem không có nhiệt lượng hao phí Bài 6: Một nhiệt lượng kế khối lượng m1 = 100g, chứa m2 = 500g nước cùng nhiệt độ t1= 150C Người ta thả vào đó m = 150g hỗn hợp bột nhôm và thiếc nung nóng tới t2 = 1000C Nhiệt độ cân nhiệt là t = 170C Tính khối lượng nhôm và thiếc có hỗn hợp Nhiệt dung riêng chất làm nhiệt lượng kế, nước, nhôm, thiếc là : c1 = 460J/kg.K ; c2 = 4200J/kg.K ; c3 = 900J/kg.K ; c4 =230J/kg.K Lop8.net (3) Bài : Có hai bình cách nhiệt Bình chứa m1 = 2kg nước t1 = 400C Bình chứa m2 = 1kg nước t2 = 200C Người ta trút lượng nước m, từ bình sang bình Sau bình nhiệt độ đẵ ổn định, lại trút lượng nước m, từ bình trở lại bình nhiệt độ cân bình lúc này là t,1 = 380C Tính khối lượng nước m, trút lần và nhiệt độ cân t,2 bình Bài : Có hai bình, bình đựng chất lỏng nào đó Một HS múc ca chất lỏng bình trút vào bình và ghi lại nhiệt độ cân bình sau lần trút : 200C, 350C, bỏ sót lần không ghi, 500C Hãy tính nhiệt độ có cân nhiệt lần bị bỏ sót không ghi, và nhiệt độ ca chất lỏng lấy từ bình trút vào Coi nhiệt độ và khối lượng ca chất lỏng lấy từ bình Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường Bài : a) Một hệ gồm có n vật có khối lượng m1, m2,… mn nhiệt độ ban đầu t1, t2, ….tn, làm các chất có nhiệt dung riêng c1, c2, …… cn, trao đổi nhiệt với nhau.Tính nhiệt độ chung hệ có cân nhiệt b) Ap dụng : Thả 300g sắt nhiệt độ 100C và 400g đồng 250C vào 200g nước 200C Tính nhiệt độ cân nhiệt Cho nhiệt dung riêng sắt, đồng, nước là 460, 400 và 4200J/kg.K Bài 5: Một thau nhôm có khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước 200C a) Thả vào thau nước thỏi đồng có khối lượng 200g lấy lò Nước nóng đến 21,20C tìm nhiệt độ bếp lò? Biết NDR nhôm, nước, đồng là: c1 = 880J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K; c3 = 380J/kg.K Bỏ qua tỏa nhiệt môi trường b) Thực trường hợp này, nhiệt lượng tỏa môi trường là 10% nhiệt lượng cung cấp cho thau nước Tìm nhiệt độ thực bếp lò c) tiếp tục bỏ vào thau nước thỏi nước đá có khối lượng 100g 00C nước đá có tan hết không? Tìm nhiệt độ cuối cùng hệ thống lượng nước đá còn sót lại không tan hết Biết NNC nước đá là = 3,4.105J/kg Lop8.net (4) Bµi tËp vÒ NSTN cña nhiªn liÖu vµ hiÖu suÊt động nhiệt Bài 1: Dùng bếp dầu đun sôi 2,2 lít nước 250C dựng ấm nhôm có khối lượng 0,5kg Biết có 30% nhiệt lượng dầu tỏa bị đốt cháy làm nóng ấm và nước ấm, NDR nước và nhôm theo thứ tự là 4200J/kg.K và 880J/kg.K, NSTN dầu hỏa là 44.106J/kg Hãy tính lượng dầu cần dùng? Bài 2: Để có nước sôi các nhà thám hiểm đẵ phải đun nóng chảy 1kg băng có nhiệt độ ban đầu t1 = - 100C và đẵ dùng hết 4kg củi khô Hãy tính hiệu suất bếp, biÕt r»ng NSTN cña cñi lµ q = 107J/kg Bµi 3:Mét «t« ch¹y víi vËn tèc v = 54km/h th× c«ng suÊt m¸y ph¶i sinh lµ P = 45kW HiÖu suÊt cña m¸y lµ H = 30% Hái cø ®i 100km th× xe tiªu thô hÕt bao nhiªu lÝt x¨ng? Xăng có khối lượng riêng D = 700kg/m3 và NSTN q = 4,6.107J/kg Bài 4: Một động nhiệt hiệu suất H = 16%, công suất trung bình P =15kW, ngày làm việc h Hỏi với số xăng dự trữ là 3500lít, động làm việc bao nhiêu ngày? Cho biết khối lượng riêng và NSTN xăng bài trên Bài 5: Một ôtô trang bị động tuabin có công suất 125 sức ngựa và hiệu suất 0,18 Hỏi cần bao nhiêu củi để ôtô quãng đường 1km với vận tốc 18km/h, và với công suất tối đa động NSTN củi là 3.106cal/kg sức ngùa b»ng 736W, cßn 1cal = 4,186J Bài 6: a) Tính lượng dầu cần để đun sôi lít nước đựng ấm nhômcó khối lượng 200g Biết NDR nước và ấm nhôm là c1=4200J/kg.K; c2 = 880J/kg.K, NSTN cña dÇu lµ q = 44.106J/kg vµ hiÖu suÊt cña bÕp lµ 30% b) Cần đun thêm bao lâu thì nước hóa hoàn toàn Biết bếp dầu cung cấp nhiệt cách đặn và kể từ lúc đun lúc sôi thời gian 15 phút Biết nhiệt hóa nước L = 2,3.106J/kg Lop8.net (5) Bµi tËp vÒ sù chuyÓn thÓ cña c¸c chÊt qu¸ trình trao đổi nhiệt Bài 1: Một bếp dầu dùng để đun nước Khi đun 1kg nước 200C thì sau 10 phút nước sôi Cho bếp dầu cung cấp nhiệt cách đặn a) Tìm thời gian cần thiết để đun lượng nước trên bay hơihoàn toàn Cho NDR và NHH nước là c = 4200J/kg.K; L = 2,3.106J/kg Bỏ qua thu nhiệt ấm nước b) Giải lại câu a tính đến ấm nhôm có khối lượng 200g có NDR 880J/kg.K §S: a 1h 18ph 27s b 1h 15ph 42s Bài 2: Để có 50 lít nước t = 25 C, người ta đổ m1kg nước t1 = 600C vào m2 kg nước đá t2 = - 50C Tính m1 và m2 Nhiệt dung riêng nước và nước đá là c1 = 4200J/kg.K ; c2 = 2100J/kg.K, Nhiệt nóng chảy nước đá là = 3,4.105J/kg §S: 12,2kg vµ 37,8kg Bài 3: Trong bình đồng khối lượng m1 = 400g có chứa m2 = 500g nước cùng nhiệt độ t1 = 400C Thả vào đó mẩu nước đá t3 = -100C Khi có cân nhiệt ta thấy còn sót lại m, = 75g nước đá chưa tan Xác định khối lượng ban đầu m3 nước đá Cho NDR đồng là 400J/kg.K §S: 0,32kg Bài 4: Dẫn m1 = 0,5kg nước t1 = 100 C vào bình đồng có khối lượng m2 = 0,3kg đó có chứa m3 = 2kg nước đá t2 = - 150C Tính nhiệt độ chung và khối lượng nước có bình có cân nhiệt Cho NDR đồng là 400J/kg.K §S: 580C vµ 2,5kg Bài 5: Thực nghiệm cho thấy đun nóng làm lạnh nước mà áp dụng số biện pháp đặc biệt thì có thể nước trạng thái lỏng các nhiệt độ trên 1000C (gọi là nước nấu quá) và 00C (gọi là nước cóng) Trong nhiệt lượng kế chứa m1 = 1kg nước cóng có nhiệt độ t1 = -10 0C Người ta đổ vào đó m2 = 100g nước đẵ nấu quá đến t2 = +1200C Hỏi nhiệt độ cuối cùng nhiệt lượng kế bao nhiêu? Vỏ nhiệt lượng kế có khối lượng M = 425g và NDR c = 400J/kg.K §S: 40C Bài 6: Khi bỏ hạt nước nhỏ vào nước cóng thì nước bị đóng băng Hãy xác định a) Có bao nhiêu nước đá hình thành từ M = 1kg nước cóng nhiệt độ t1 = - C b) Cần phải làm cóng nước đến nhiệt độ bao nhiêu để nó hoàn toàn biến thành nước đá Bỏ qua phụ thuộc NDR và NNC nước vào nhiệt độ §S: a 86g b -1620C Lop8.net (6) Lop8.net (7)