được chia làm ba ngăn như hỡnh vẽ. hai ngăn nhỏ cú tiết diện thẳng cũng là hỡnh vuụng cú cạnh bằng nửa cạnh của bỡnh. Đổ vào cỏc ngăn đến cựng một độ cao ba chất lỏng: Ngăn 1 là nước ở nhiệt độ t1 = 650c. Ngăn 2 là cà phờ ở nhiệt độ t2 = 350c. Ngăn 3 là sữa ở nhiệt độ t3 = 200c. Biết rằng thành bỡnh cỏch nhiệt rất tốt nhưng vỏch ngăn cú thể dẫn nhiệt. Nhiệt lượng truyền qua vỏch ngăn trong một đơn vị thời
gian tỷ lệ với diện tớch tiếp xỳc của chất lỏng và với hiệu nhiệt độ hai bờn vỏch ngăn. Sau một thời gian thỡ nhiệt độ ngăn chứa nước giảm ∆t1 = 10c. Hỏi ở hai ngăn cũn lại nhiệt độ biến đổi bao nhiờu trong thời gian núi trờn? Coi rằng về phương diện nhiệt thỡ 3 chất núi trờn là giống nhau. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của bỡnh và mụi trường.
Giải: Vỡ diện tớch tiếp xỳc của từng cặp chất lỏng là như nhau. Vậy nhiệt lượng truyền giữa chỳng tỷ lệ với hiệu nhiệt độ với cựng một hệ số tỷ lệ K
Tại cỏc vỏch ngăn. Nhiệt lượng tỏa ra:
Q12 = K(t1 - t2); Q13 = k(t1 - t3); Q23 = k(t2 - t3) Từ đú ta cú cỏc phương trỡnh cõn bằng nhiệt: Đối với nước: Q12 + Q23 = K(t1 - t2 + t1 -t3) = 2mc∆t1
Đối với cà phờ: Q12 -Q23 = k(t1 - t2 - t2 + t3 ) = mc∆t2
Đối với sữa: Q13 + Q23 = k(t1 - t3 + t2 - t3) = mc∆t3
Từ cỏc phương trỡnh trờn ta tỡm được: ∆t2 = 0,40c và ∆t3 = 1,60c
VI/ Cỏc bài toỏn liờn quan đến cụng suất tỏa nhiệt của nhiờn liệu:Bài toỏn: Bài toỏn:
Một bếp dầu hoả cú hiệu suất 30%.
a)Tớnh nhiệt lượng toàn phần mà bếp toả ra khi đốt chỏy hoàn toàn 30g dầu hoả?
b)Với lượng dầu hoả núi trờn cú thể đun được bao nhiờu lớt nước từ 300C đến 1000C. Biết năng suất toả nhiệt của dầu hoả là 44.106J/kg , nhiệt dung riờng của nước là 4200J/kg.K.
Giải:
a) QTP =mq = 0,03 .44 106 = 1320 000(J) b) + Gọi M là khối lượng nước cần đun, theo bài ra ta cú:
Qthu= cM∆t = 4200.M.(100 - 30) = 294 000.M(J) + Từ cụng thức : H = TP i Q Q ⇒ Qi = H.QTP = 100 30 .1320 000 = 396 000(J) + Nhiệt lượng cần đun sụi lượng nước là Qi , theo phương trỡnh cõn bằng nhiệt ta cú:
294 000.M = 396 000 ⇒ M = 1,347 (kg)
Vậy với lượng dầu trờn đun bằng bếp ta cú thể đun được 1,347 kg (1,347l) nước từ 300C đến 1000C.