Trang chủ Vật Lý Lớp 8 BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Bài 1:...

BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Bài 1: Một miếng đồng có khối lượng 350 g được đun nóng đến 150 0C rồi thả vào 1,5 L nước ở 30 0C. Biết nhiệt dung riên

Câu hỏi :

BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Bài 1: Một miếng đồng có khối lượng 350 g được đun nóng đến 150 0C rồi thả vào 1,5 L nước ở 30 0C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/Kg.K, nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/Kg.K. Tính nhiệt độ của đồng và nước sau khi cân bằng nhiệt, bỏ qua nhiệt lượng hao phí ra môi trường bên ngoài. Bài 2: Để có 3 lít nước ấm ở 70 0C thì cần phải pha bao nhiêu lít nước ở 100 0C vào bao nhiêu lít nước ở 25 0C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/Kg. K. Bỏ qua nhiệt lượng hao phí ra môi trường bên ngoài. Bài 3: Một miếng nhôm có khối lượng 150 g được đun nóng đến 120 0C rồi thả vào 2 L nước ở 25 0C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/Kg.K, nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/Kg.K. Tính nhiệt độ của nhôm và nước sau khi cân bằng nhiệt, bỏ qua nhiệt lượng hao phí ra môi trường bên ngoài.

Lời giải 1 :

Đáp án:

 $\begin{align}
  & 1){{t}_{cb}}=32,{{48}^{0}}C \\ 
 & 2){{m}_{1}}=1,8kg;{{m}_{2}}=1,2kg \\ 
 & 3){{t}_{cb}}=26,{{5}^{0}}C \\ 
\end{align}$

Giải thích các bước giải:

 Bài 1: ${{m}_{d}}=0,5kg;{{t}_{d}}={{150}^{0}}C;{{m}_{nc}}=1,5l=1,5kg;{{t}_{nc}}={{30}^{0}}C$

Khi có cân bằng nhiệt:

$\begin{align}
  & {{Q}_{toa}}={{Q}_{thu}} \\ 
 & \Leftrightarrow {{m}_{d}}.{{c}_{d}}.({{t}_{d}}-{{t}_{cb}})={{m}_{nc}}.{{c}_{nc}}.({{t}_{cb}}-{{t}_{nc}}) \\ 
 & \Leftrightarrow 0,35.380.(150-{{t}_{cb}})=1,5.4200.({{t}_{cb}}-30) \\ 
 & \Rightarrow {{t}_{cb}}=32,{{48}^{0}}C \\ 
\end{align}$

Bài 2: 

$m=3lit=3kg;{{t}_{cb}}={{70}^{0}}C;{{t}_{1}}={{100}^{0}}C;{{t}_{2}}={{25}^{0}}C$

ta có: ${{m}_{1}}+{{m}_{2}}=3kg(1)$

cân bằng nhiệt xảy ra:

$\begin{align}
  & {{Q}_{toa}}={{Q}_{thu}} \\ 
 & \Leftrightarrow {{m}_{1}}.c.({{t}_{1}}-{{t}_{cb}})={{m}_{2}}.c.({{t}_{cb}}-{{t}_{2}}) \\ 
 & \Leftrightarrow {{m}_{1}}.(100-70)={{m}_{2}}.(70-25) \\ 
 & \Leftrightarrow 30{{m}_{1}}-45{{m}_{2}}=0(2) \\ 
\end{align}$

từ (1) và (2) ta có: 

$\left\{ \begin{align}
  & {{m}_{1}}+{{m}_{2}}=3 \\ 
 & 30{{m}_{1}}-45{{m}_{2}}=0 \\ 
\end{align} \right.$

$\Leftrightarrow \left\{ \begin{align}
  & {{m}_{1}}=1,8kg \\ 
 & {{m}_{2}}=1,2kg \\ 
\end{align} \right.$

Bài 3: 

${{m}_{Al}}=0,15kg;{{t}_{Al}}={{120}^{0}}C;{{m}_{nc}}=2kg;{{t}_{nc}}={{25}^{0}}C$

Cân bằng nhiệt xảy ra:

$\begin{align}
  & {{Q}_{toa}}={{Q}_{thu}} \\ 
 & \Leftrightarrow {{m}_{Al}}.{{c}_{Al}}.({{t}_{Al}}-{{t}_{cb}})={{m}_{nc}}.{{c}_{nc}}.({{t}_{cb}}-{{t}_{nc}}) \\ 
 & \Leftrightarrow 0,15.880.(120-{{t}_{cb}})=2.4200.({{t}_{cb}}-25) \\ 
 & \Rightarrow {{t}_{cb}}=26,{{5}^{0}}C \\ 
\end{align}$

Thảo luận

Lời giải 2 :

Giải thích các bước giải:

Bài 1:

Tóm tắt

m1 = 350g = 0,35 kg

V = 1,5l --> m2 = 1,5 kg

t1 = 150 độ C

t2 = 30 độ C

c1 = 380J/kg.K

c2 = 4200J/kg.K

t = ?

Giải

Nhiệt lượng của miếng đồng tỏa ra để giảm nhiệt độ từ 150 độ C --> t độ là:

Q1 = m1.c1.( t1 - t ) = 0,35.380.( 150 - t ) = 133.( 150 - t )

Nhiệt lượng của nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 30 độ C --> t độ là:

Q2 = m2.c2.( t - t2 ) = 1,5.4200.( t - 30 ) = 6300.( t - 30 )

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Q1 = Q2

133.( 150 - t ) = 6300.( t - 30 )

19950 - 133t = 6300t - 189000

19950 + 189000 = 6300t + 133t

6433t = 208950

t = 208950/6433 =32,48 độ C

Bài 2:

V = 3l --> m = 3 kg ( m = m1 + m2 )

t1 = 100 độ C

t2 = 25 độ C

t = 70 độ C

c = 4200J/kg. K ( đề có cho nên mình tóm tắt nhưng mình ko áp dụng vào bài )

m1 = ?

m2 = ?

Giải

Nhiệt lượng của nước sôi tỏa ra để giảm nhiệt độ từ 100 độ C --> 70 độ C là:

Q1 = m1.c.( t1 - t ) = m1.c.( 100 - 70 ) = 30.m1.c

Nhiệt lượng của nước lạnh thu vào để tăng nhiệt độ từ 25 độ C --> 70 độ C là:

Q2 = m2.c.( t - t2 ) = m2.c.( 70 - 25 ) = 45.m2.c

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Q1 = Q2 

30.m1.c = 45.m2.c ( lược bỏ c )

30.m1 = 45.m2

30.( m - m2 ) = 45.m2

30.( 3 - m2 ) = 45.m2

90 - 30m2 = 45m2

90 = 45m2 + 30m2

75m2 = 90 

m2 = 90/75 = 1,2 kg = 1,2l

--> m1 = m - m2 = 3 - 1,2 = 1,8 kg = 1,8l

Bài 3:

Tóm tắt

m1 = 150g = 0,15kg

V = 2l  --> m2 = 2kg

t1 = 120 độ C

t2 = 25 độ C

c1 = 880J/kg.K

c2 = 4200J/kg.K

t = ?

Giải

Nhiệt lượng của miếng nhôm tỏa ra để giảm nhiệt độ từ 120 độ C --> t độ là:

Q1 = m1.c1.( t1 - t ) = 0,15.880.( 120 - t ) = 132.( 120 - t )

Nhiệt lượng của nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 25 độ C --> t độ là:

Q2 = m2.c2.( t - t2 ) = 2.4200.( t - 25 ) = 8400.( t - 25 )

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

132.( 120 - t ) = 8400.( t - 25 )

15840 - 132t = 8400t - 210000

210000 + 15840 = 8400t + 132t

225840 = 8532t

t = 225840/8532 = 26,47 độ C

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 8

Lớp 8 - Năm thứ ba ở cấp trung học cơ sở, học tập bắt đầu nặng dần, sang năm lại là năm cuối cấp áp lực lớn dần nhưng các em vẫn phải chú ý sức khỏe nhé!

Nguồn : ADMIN :))

Copyright © 2021 HOCTAP247