III. Bài tập ơn tập:
Chuyên đề 10: Kiểm tra chữa bài kiểm tra I Đề ra: (Thời gian làm bài 120 phút)
I. Đề ra: (Thời gian làm bài 120 phút)
Bài 1: Trong một bình đun bằng nhơm cĩ khối lợng m1 = 200g đựng m2 = 500g nớc ở nhiệt độ t1 = 200C. Ngời ta thả vào bình một cục nớc đá cĩ khối lợng m3 = 300g ở nhiệt độ t3 = -50C.
a) Nớc đá cĩ tan hết khơng? nếu khơng hãy tính khối lợng nớc đá cịn lại trong bình? Biết nhiệt dung riêng của nhơm c1 = 880J/kg.độ; của nớc c2 = 4200J/kg.độ; của nớc đá c3 = 2100J/kg.độ; Nhiệt nĩng chảy của nớc đá λ= 3,4.105J/kg. Bỏ qua sự toả nhiệt ra mơi trờng.
b) Đun bình này bằng đèn cồn, sau một thời gian nhiệt độ trong bình là 500C. Tính lợng cồn đã dùng? Biết năng suất toả nhiệt của cồn q = 27.106J/kg; Hiệu suất của quá trình truyền nhiệt là 80%
BT2:
Một ơtơ chạy với vận tốc v=54km/h,khi đĩ cơpng suất máy
làP=45kW; với hiệu suất của máy H=30%. Hỏi cứ 100km ơtơ tiêu thụ bao nhiêu xăng?
Biết khối lợng riêng của xăng là D=700kg/m3 và năng suất toả nhiệt là q=4,6.107J/kg
Bài 3: Tính hiệu suất của động cơ ơtơ, biết rằng khi ơtơ chuyển động với vận tốc 72km/h thì động cơ cĩ cơng suất 30kW và tiêu thụ 12 lít xăng trên quảng đờng 80km. Cho khối lợng riêng của xăng là 700kg/m3, năng suất toả nhiệt của xăng là q = 46.106J/kg. Bài 4: Người ta bỏ một miếng hợp kim chỡ và kẽm cú khối lượng 50g ở nhiệt độ 136oC vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14oC. Hỏi cú bao nhiờu gam chỡ và bao nhiờu gam kẽm trong miếng hợp kim trờn? Biết rằng nhiệt độ khi cú cõn bằng nhiệt là 18oC và muốn cho riờng nhiệt lượng kế núng thờm lờn 1oC thỡ cần 65,1J; nhiệt dung riờng của nước, chỡ và kẽm lần lượt là 4190J/(kg.K), 130J/(kg.K) và 210J/(kg.K). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mụi trường bờn ngồi.
II. đáp án : Bài 1: (3 điểm)
a) Giả sử nhiệt độ cân bằng trong bình là 00C.
Q1 = m1c1(20 - 0) = 3520J
+ Nhiệt lợng nớc toả ra khi hạ nhiệt độ từ t1 xuống 0 là: Q2 = m2c2(20 - 0) = 42000J
+ Nhiệt lợng nớc đá thu vào khi tăng nhiệt độ từ t3 lên 0 là: Q3 = m3c3(0 - t3) = 3150J
+ Vì Q1 + Q2 > Q3 nên nớc đá sẽ bị tan chảy.
+ Nhiệt lợng cần thiết để nớc đá tan chảy hồn tồn là: Q4 = λ.m3 = 3,4.105.0,3 = 102000J
+ Vì Q1 + Q2 - Q3 < Q4 nên nớc đá chỉ tan chảy một phần. Nhiệt lợng cấp cho nớc đá tan chảy là Q5 = Q1 + Q2 - Q3 = 42370J
+ Gọi ∆m là khối lợng nớc đá bị tan chảy, ta cĩ Q5 = λ.∆m
== = ∆ ⇒ λ5 Q m 124,6g
+ Khối lợng nớc đá cịn lại: m = m3 - ∆m = 175,4g. Nhiệt độ cân bằng trong bình là 00C.
Vậy, nớc đá khơng tan hết, khối lợng nớc đá cịn lại m = 175,4g b) + Nhiệt lợng nớc đá ở 00C thu vào để tan chảy là: Q6 = λ.m = 59636J
+ Nhiệt lợng nớc thu vào khi tăng nhiệt độ từ 0 lên 500C là: Q7 = (m2 + m3).c2(50 - 0) = 168000J
+ Nhiệt lợng bình đun thu vào khi tăng nhiệt độ từ 0 lên 500C là: Q8 = m1.c1(50 - 0) = 8800J
Qthu = Q6 + Q7 + Q8 = 236436J
+ Nhiệt lợng đèn cồn phải toả ra: Qtoả = Qthu .
%80 80 % 100 = 295545J + Mặt khác: Qtoả = q.mc q Q m toa c = ⇒ = 10,95g Bài 2: (2điểm)
- Tính cơng của động cơ sinh ra trên quảng đờng 80km: A = P.t = P.s
v
- Tính nhiệt lợng toả ra khi đốt cháy 12 lít xăng: Q = q.m = q.D.V - Hiệu suất của động cơ ơtơ: H = A 31, 05%
Q =
Bài 3: (2điểm)
Cơng cần thiết: A=Pt= PS/v.
Nhiệt lợng toả ra để sinh cơng đĩ là: Q= A/H =
Hv Ps
Nhiệt lợng toả ra để sinh cơng đợc tính: Q=qm=qDV
qDV=
Hv Ps
=> V=H.Pv..qs.D
Bài 4: (3điểm)
- Gọi khối lượng của chỡ và kẽm lần lượt là mc và mk, ta cú:
mc + mk = 0,05(kg). (1) - Nhiệt lượng do chỡ và kẽm toả ra: Q = m c (136 - 18) = 15340m1 c c c;
Q = m c (136 - 18) = 24780m2 k k k. - Nước và nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là:
Q = m c (18 - 14) = 0,05 4190 4 = 838(J)3 n n ì ì ;
Q = 65,1 (18 - 14) = 260,4(J)4 ì .
- Phương trỡnh cõn bằng nhiệt: Q + Q = Q + Q1 2 3 4 ⇒
15340mc + 24780mk = 1098,4 (2) - Giải hệ phương trỡnh (1) và (2) ta cú: mc ≈ 0,015kg; mk ≈ 0,035kg.
Đổi ra đơn vị gam: mc ≈ 15g; mk ≈ 35g.