Trang chủ Vật Lý Lớp 10 Câu 40 Có hai bình cách nhiệt. Bình I chứa...

Câu 40 Có hai bình cách nhiệt. Bình I chứa 5 lít nước ở $ 60{}^\circ C $ , bình II chứa 1 lít nước ở $ 20{}^\circ C $ . Đầu tiên, rót một phần nước ở bình I sa

Câu hỏi :

Câu 40 Có hai bình cách nhiệt. Bình I chứa 5 lít nước ở $ 60{}^\circ C $ , bình II chứa 1 lít nước ở $ 20{}^\circ C $ . Đầu tiên, rót một phần nước ở bình I sang bình II. Sau khi cân bằng nhiệt, người ta lại rót từ bình II sang bình I một lượng nước bằng với lượng nước lần rót trước. Nhiệt độ sau cùng của nước trong bình I là $ {{59}^{o}}C $ . Tính lượng nước đã rót từ bình này sang bình kia

Lời giải 1 :

Đáp án:

 \(\frac{1}{7}\) lít

Giải thích các bước giải:

Xét từ đầu đến cuối quá trình: bình 1 tỏa nhiệt để hạ nhiệt độ, bình 2 nhận nhiệt để tăng nhiệt độ.

Độ tăng nhiệt độ của bình 2 là:

$ \begin{array}{l} {{Q}_{toa}}={{Q}_{thu}} \\ \Rightarrow {{c}_{1}}{{m}_{1}}\Delta {{t}_{1}}={{c}_{2}}{{m}_{2}}\Delta {{t}_{2}} \\ \Rightarrow \Delta {{t}_{2}}=\dfrac{{{c}_{1}}{{m}_{1}}\Delta {{t}_{1}}}{{{c}_{2}}{{m}_{2}}}=\dfrac{{{m}_{1}}\Delta {{t}_{1}}}{{{m}_{2}}} \end{array} $

Nhiệt độ lúc sau của bình 2 là: $ {{t}_{2}}'={{t}_{2}}+\Delta {{t}_{2}}={{t}_{2}}+\dfrac{{{m}_{1}}\Delta {{t}_{1}}}{{{m}_{2}}} $

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt cho lần đổ đầu tiên:

$ \begin{array}{l} {{Q}_{toa}}={{Q}_{thu}} \\ \Rightarrow {{c}_{1}}\Delta {{m}_{1}}({{t}_{1}}-{{t}_{2}}')={{c}_{2}}{{m}_{2}}\Delta {{t}_{2}} \\ \Rightarrow {{c}_{1}}\Delta {{m}_{1}}({{t}_{1}}-{{t}_{2}}-\dfrac{{{m}_{1}}\Delta {{t}_{1}}}{{{m}_{2}}})={{c}_{1}}{{m}_{1}}\Delta {{t}_{1}} \\ \Rightarrow \Delta {{m}_{1}}=\dfrac{{{c}_{1}}{{m}_{1}}\Delta {{t}_{1}}}{{{c}_{1}}({{t}_{1}}-{{t}_{2}}-\dfrac{{{m}_{1}}\Delta {{t}_{1}}}{{{m}_{2}}})} \\ \Rightarrow \Delta {{m}_{1}}={{m}_{1}}\dfrac{\Delta {{t}_{1}}}{{{t}_{1}}-{{t}_{2}}-\dfrac{{{m}_{1}}\Delta {{t}_{1}}}{{{m}_{2}}}}=5\dfrac{1}{60-20-\dfrac{5.1}{1}}=\dfrac{1}{7}lit \end{array} $

 

Thảo luận

Lời giải 2 :

Đáp án:

 V=1/7lit

Giải thích các bước giải:
\({V_1} = 5l;{t_1} = {60^0}C;{V_2} = 1l;{t_2} = {20^0}C;t = {59^0}C\)

Lượng nước rót từ bình này sang bình kia là: V

Gọi t là nhiệt độ bình 2 sau khi rót ta có: 

Nhiệt lượng bình 2 nhận vào:\[V.(60 - {t_0})\] 

Ta có phương trình cân bằng : 
\({V_1}.({t_0} - {t_2}) = V.({t_1} - {t_0}) \Leftrightarrow 1.({t_0} - 20) = V.(60 - {t_0})(1)\)

Khi rót trở lại bình 1:
\(({V_1} - V).({t_1} - t) = V.(t - {t_0}) \Leftrightarrow (5 - V).(60 - 59) = V(59 - {t_0})(2)\)

Từ (1) và (2) ta được : 
\(\left\{ \begin{array}{l}
V = \dfrac{{{t_0} - 20}}{{60 - {t_0}}}\\
5 - V = 59V - V.{t_0}
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{t_0} = {25^0}C\\
V = \dfrac{1}{7}l
\end{array} \right.\)

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự 10

Lớp 10 - Năm thứ nhất ở cấp trung học phổ thông, năm đầu tiên nên có nhiều bạn bè mới đến từ những nơi xa hơn vì ngôi trường mới lại mỗi lúc lại xa nhà mình hơn. Được biết bên ngoài kia là một thế giới mới to và nhiều điều thú vị, một trang mới đang chò đợi chúng ta.

Nguồn : ADMIN :))

Copyright © 2021 HOCTAP247