Đề bài
Hoàn thành mục IV - Vận dụng
Lời giải chi tiết
IV - VẬN DỤNG
C1:
a] Tính nhiệt lượng
Nước sôi có nhiệt độ:t1= 1000C
Giả sử nhiệt độ trong phòng làt2= 250C.
Gọi t [0C] là nhiệt độ hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt.
- Nhiệt lượng của 200g = 0,2kg nước đang sôi toả ra khi hạ nhiệt độ từ1000C xuốngt [0C] là :
Q1= m1.c.[t1 t] = 0,2.c.[100 t]
- Nhiệt lượng của 300g = 0,3kg nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ250C đếnt [0C] là:
Q2= m2.c.[t t2] = 0,3.c.[t 25]
- Phương trình cân bằng nhiệt:
\[\eqalign{
& {Q_1} = {Q_2} \Leftrightarrow 0,2.c.\left[ {100\;-{\rm{ }}t} \right]\; = 0,3.c.\left[ {t\;-{\rm{ }}25} \right]\; \cr
& \Leftrightarrow 0,2.100 - 0,2t = 0,3.t - 0,3.25 \cr
& \Leftrightarrow t = {{0,2.100 + 0,3.25} \over {0,2 + 0,3}} = {55^0}C \cr} \]
[Chú ý: Nếu thầy/cô giáo cho nhiệt độ phòng khác với 250Cở trên thì các bạn chỉ cần thay giá trịt2theo số liệu thầy/cô cho và tính toán tương tự.]
b] Kết quả của thí nghiệm kiểm tra: Nhiệt độ tính được chỉ gần bằng nhiệt độ đo được trong thí nghiệm
Giải thích lí do: trong khi tính toán, ta đã bỏ qua sự trao đổi nhiệt với các dụng cụ đựng nước và môi trường xung quanh.
C2:
Bài giải:
Gọi nhiệt lượng miếng đồng toả ra làQ1; nhiệt lượng do nước thu vào làQ2.
- Nhiệt lượng nước nhận được bằng nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra:
Q2=Q1= m1.c1.[t1 t2] = 0,5.380.[80 20] = 11 400 [J]
- Nước nóng thêm lên: \[\Delta t = {{{Q_2}} \over {{m_2}.{c_2}}} = {{11400} \over {0,5.4200}} \approx {5,43^0}C\]
C3:
Bài giải:
Ta có: m1= 0,4kg; t1= 1000C; m2= 0,5kg; t2= 130C; c2= 4 190J/kg.K
Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt: t = 200C
Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra:Q1= m1.c1.[t1 t] = 0,4.c.[100 20]
Nhiệt lượng nước thu vào:Q2= m2.c2.[t t2] = 0,5.4190.[20 13]
Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào:
\[\eqalign{
& {Q_1} = {Q_2} \Leftrightarrow 0,4.c.\left[ {100-20} \right] = 0,5.4190.\left[ {20-13} \right] \cr
& \Rightarrow c = {{0,5.4190.\left[ {20-13} \right]} \over {0,4.\left[ {100-20} \right]}} \approx 458\left[ {J.kg/K} \right] \cr} \]
Ghi nhớ:
- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho tới khi nhiệt độ hai vật bằng nhau.
- Nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào.
Phương trình cân bằng nhiệt:Qtỏa ra= Qthu vào