Trang chủ Vật Lý Lớp 9 Hai bình nhiệt lượng kế hình trụ giống nhau cách...

Hai bình nhiệt lượng kế hình trụ giống nhau cách nhiệt có cùng độ cao là 25 cm. Bình A chứa nước ở nhiệt độ t0 = 50 độ C, bình B chứa nước đá tạo thành do làm

Câu hỏi :

Hai bình nhiệt lượng kế hình trụ giống nhau cách nhiệt có cùng độ cao là 25 cm. Bình A chứa nước ở nhiệt độ t0 = 50 độ C, bình B chứa nước đá tạo thành do làm lạnh nước đã đổ vào bình từ trước. Cột nước và nước đá chứa trong mỗi bình đều có độ cao là h = 10 cm. Đổ tất cả nước ở bình A vào bình B. Khi cân bằng nhiệt thì mực nước trong bình B giảm đi ∆h = 0,6 cm so với khi vừa mới đổ nước từ bình A vào. Cho khối lượng riêng của nước là D0 = 1 g/cm3, của nước đá là D = 0,9 g/cm3, nhiệt dung riêng của nước đá là C1 = 2,1 J/g.độ, nhiệt dung riêng của nước là c2 = 4,2 J/g.độ, nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 335 J/g. Tìm nhiệt độ nước đá ban đầu ở hình B

Lời giải 1 :

CHÚC BẠN HỌC TỐT !!!!!!!!!!!!

Đáp án:

 `t ~~ - 15,4^oC`

Giải thích các bước giải:

        $t_0 = 50^oC$

        $h = 10 (cm)$

        $\Delta{h} = 0,6 (cm)$

        $D_0 = 0,9 (g/cm^3)$

        $D = 1 (g/cm^3)$

        $c_1 = 2,1 (J/g.K)$

        $c_2 = 4,2 (J/g.K)$

        $\lambda = 335 (J/g)$

Tiết diện của mỗi bình nhiệt lượng kế là $S (cm^2)$.

Khối lượng nước đá ở bình $B$, nước ở bình $A$ lần lượt là:

        $m_1 = D_0Sh (g)$

        $m_2 = DSh (g)$

Vì $D_0 < D$ nên nếu lượng nước đá tan hết thì thể tích nước nước do nước đá tan thành sẽ nhỏ hơn thể tích nước đá ban đầu.

`\to` Độ cao cột nước nếu nước đá tan hết là:

        $h' < 2h = 20 (cm) < 25 (cm)$

`\to` Nước và nước đá không bị tràn ra ngoài.

Gọi khối lượng nước đá tan thành nước là $m_t (g)$ tương ứng với độ cao cột nước đá $h_t (cm)$.

Độ giảm thể tích các chất chứa trong bình $B$ là:

        `\DeltaV = m/D_0 - m/D`

`<=> \Deltah .S = m(1/D_0 - 1/D)`

`<=> \Deltah .S = D_0Sh_t . {D - D_0}/{D_0D}`

`<=> \Deltah = D_0h_t . {D - D_0}/{D_0D}`

`<=> h_t = {\DeltahD_0D}/{D_0(D - D_0)}`

            `= {0,6.0,9.1}/{0,9(1 - 0,9)}`

            `= 6 (cm) < h = 10 (cm)`

`=>` Nước đá không tan hết, nhiệt độ cân bằng của hệ là $0^oC$.

Nhiệt độ nước đá ban đầu ở bình $B$ là $t^oC$.

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:

        $Q_{thu} = Q_{tỏa}$

`<=> m_1c_1(0 - t) + m_t\lambda = m_2c_2(t_0 - 0)`

`<=> - m_1c_1t + m_t\lambda = m_2c_2t_0`

`<=> - D_0Shc_1t + D_0Sh_t\lambda = DShc_2t_0`

`<=> - D_0hc_1t + D_0h_t\lambda = Dhc_2t_0`

`<=> t = {D_0h_t\lambda - Dhc_2t_0}/{D_0hc_1}`

         `= {0,9.6.335 - 1.10.4,2.50}/{0,9.10.2,1}`

         `= - 970/63 ~~ - 15,4^oC`

Thảo luận

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 9

Lớp 9 - Là năm cuối ở cấp trung học cơ sở, sắp phải bước vào một kì thi căng thẳng và sắp chia tay bạn bè, thầy cô và cả kì vọng của phụ huynh ngày càng lớn mang tên "Lên cấp 3". Thật là áp lực nhưng các em hãy cứ tự tin vào bản thân là sẻ vượt qua nhé!

Nguồn : ADMIN :))

Copyright © 2021 HOCTAP247