Một bình hình trụ có bán kính đáy là R1 = 20cm chứa nước ở nhiệt

Câu hỏi :

Một bình hình trụ có bán kính đáy là R1 = 20cm chứa nước ở nhiệt độ t1 = 20oC đặt trên mặt bàn nằm ngang. Người ta thả một quả cầu đặc bằng nhôm có bán kính R2 = 10cm ở nhiệt độ t2 = 40oC vào bình thì mực nước ngập chính giữa quả cầu. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước, quả cầu với bình và môi trường; cho biết khối lượng riêng của nước là D1 = 1000 kg/m3 và của nhôm là D2 = 2700 kg/m3; nhiệt dung riêng của nước là c1 = 4200 J/kg. K và của nhôm là c2 = 880 J/kg.K

* Đáp án

* Hướng dẫn giải

a, Thể tích chất lỏng trong bình 

Khối lượng của bình là : 

Thay số ta được m1 = 10,47kg

Khối lượng của quả cầu : 

Từ điều kiện của bài toán cho, ta có phương trình cân bằng nhiệt

m1c1(t - t1) = m2c2(t - t2) với t là nhiệt đôi hỗn hợp khi cân bằng

Do đó, ta có nhiệt độ khi cân bằng là  thay số t ≈ 23,7oC

b, Do thể tích của dầu và nước bằng nhau nên khối lượng của dầu là  thay số ta được m3 ≈ 8,38kg

Khi cân bằng nhiệt ta được nhiệt độ của hệ là tx.

Phương trình cân bằng nhiệt 

Thay số tx ≈ 21,06oc

Áp lực của quả cầu lên đáy bình: 

Thay số: F ≈ 75N

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm dưới đây !

Tổng hợp Đề thi vào 10 chuyên Vật Lí có đáp án !!

Số câu hỏi: 61

Copyright © 2021 HOCTAP247