Vật lí Bài toán về nhiệt học (Nâng cao)

[cindyngokbmt@gmail.com]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Thả m1 kg nước đá ở t1= -20 độ C vào 1 bình chứa m2 = 2kg nước ở t2= 25 độ C. Cho Cnước= 4200 J/KgK. Cđá= 2100 J/KgK. Lamđa = 3,4.10^5 J/Kg.Bỏ qua sự mất nhiệt. Tính nhiệt độ hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt trong các trường hợp:
a) m1= 1Kg
b) m1= 0,2 Kg
Bạn nào làm giúp mình cho mình cảm ơn nhé. Mong làm nhanh. :3

 

[galaxy98adt]

Thả m1 kg nước đá ở t1= -20 độ C vào 1 bình chứa m2 = 2kg nước ở t2= 25 độ C. Cho Cnước= 4200 J/KgK. Cđá= 2100 J/KgK. L= 3,4.10^5 J/Kg.Bỏ qua sự mất nhiệt. Tính nhiệt độ hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt trong các trường hợp:
a) m1= 1Kg
b) m1= 0,2 Kg

a)
Giả sử toàn bộ nước ở $25^oC$ tỏa nhiệt để đông đặc.
Nhiệt lượng nước tỏa ra để nước ở $25^oC$ xuống $0^oC$ là:
$Q_1 = m_2.c_n. \Delta t = 210000 (J)$
Nhiệt lượng nước tỏa ra để đóng băng $0^oC$ là:
$Q_{\lambda} = m_2.\lambda = 680000 (J)$
=> Tổng nhiệt lượng tỏa ra để là đông nước đá là: $Q = Q_1 + Q_{\lambda} = 890000 (J)$
Nhiệt lượng nước đá thu vào để lên $0^oC$ là: $Q_{thu} = m_1.c_{nđ}. \Delta t = 42000 (J)$
=> Lượng nhiệt lượng còn lại là: $\Delta Q = Q - Q_{thu} = 848000 (J)$
Như vậy, ta có 3kg nước đá và 848000 J phần nhiệt lượng còn "thừa". Phần nhiệt lượng này làm tan chảy được $m = \frac{\Delta Q}{\lambda} = 2,494 (kg)$.
Vậy ta có hỗn hợp ở $0^oC$ và còn 3 - 2,494 = 0,506 kg nước đá.
b)
Giả sử toàn bộ nước ở $25^oC$ tỏa nhiệt để đông đặc.
Nhiệt lượng nước tỏa ra để nước ở $25^oC$ xuống $0^oC$ là:
$Q_1 = m_2.c_n. \Delta t = 210000 (J)$
Nhiệt lượng nước tỏa ra để đóng băng $0^oC$ là:
$Q_{ \lambda} = m_2. \lambda = 680000 (J)$
=> Tổng nhiệt lượng tỏa ra để là đông nước đá là: $Q = Q_1 + Q_{ \lambda} = 890000 (J)$
Nhiệt lượng nước đá thu vào để lên $0^oC$ là: $Q_{thu} = m_1.c_{nđ}. \Delta t = 8400 (J)$
=> Lượng nhiệt lượng còn lại là: $\Delta Q = Q - Q_{thu} = 881600 (J)$
Như vậy, ta có 2,2kg nước đá và 881600 J phần nhiệt lượng còn "thừa".
Nhiệt lượng để 2,2 kg nước đá tan chảy là: $Q_{\lambda} = m. \lambda = 748000 (J)$
=> ta có 2,2 kg nước ở thể lỏng ở $0^oC$ và vẫn còn "thừa" 133600 J.
Phần nhiệt lượng này làm cho 2,2 kg nước tăng được: $\Delta t = \frac{133600}{2,2 * 4200} = 14,459^oC$
Vậy ta có có hỗn hợp ở $14,459^oC$

 

[cindyngokbmt@gmail.com]

a)
Giả sử toàn bộ nước ở $25^oC$ tỏa nhiệt để đông đặc.
Nhiệt lượng nước tỏa ra để nước ở $25^oC$ xuống $0^oC$ là:
$Q_1 = m_2.c_n. \Delta t = 210000 (J)$
Nhiệt lượng nước tỏa ra để đóng băng $0^oC$ là:
$Q_{\lambda} = m_2.\lambda = 680000 (J)$
=> Tổng nhiệt lượng tỏa ra để là đông nước đá là: $Q = Q_1 + Q_{\lambda} = 890000 (J)$
Nhiệt lượng nước đá thu vào để lên $0^oC$ là: $Q_{thu} = m_1.c_{nđ}. \Delta t = 42000 (J)$
=> Lượng nhiệt lượng còn lại là: $\Delta Q = Q - Q_{thu} = 848000 (J)$
Như vậy, ta có 3kg nước đá và 848000 J phần nhiệt lượng còn "thừa". Phần nhiệt lượng này làm tan chảy được $m = \frac{\Delta Q}{\lambda} = 2,494 (kg)$.
Vậy ta có hỗn hợp ở $0^oC$ và còn 3 - 2,494 = 0,506 kg nước đá.
b)
Giả sử toàn bộ nước ở $25^oC$ tỏa nhiệt để đông đặc.
Nhiệt lượng nước tỏa ra để nước ở $25^oC$ xuống $0^oC$ là:
$Q_1 = m_2.c_n. \Delta t = 210000 (J)$
Nhiệt lượng nước tỏa ra để đóng băng $0^oC$ là:
$Q_{ \lambda} = m_2. \lambda = 680000 (J)$
=> Tổng nhiệt lượng tỏa ra để là đông nước đá là: $Q = Q_1 + Q_{ \lambda} = 890000 (J)$
Nhiệt lượng nước đá thu vào để lên $0^oC$ là: $Q_{thu} = m_1.c_{nđ}. \Delta t = 8400 (J)$
=> Lượng nhiệt lượng còn lại là: $\Delta Q = Q - Q_{thu} = 881600 (J)$
Như vậy, ta có 2,2kg nước đá và 881600 J phần nhiệt lượng còn "thừa".
Nhiệt lượng để 2,2 kg nước đá tan chảy là: $Q_{\lambda} = m. \lambda = 748000 (J)$
=> ta có 2,2 kg nước ở thể lỏng ở $0^oC$ và vẫn còn "thừa" 100000 J.
Phần nhiệt lượng này làm cho 2,2 kg nước tăng được: $\Delta t = \frac{100000}{2,2 * 4200} = 10,823^oC$
Vậy ta có có hỗn hợp ở $10,823^oC$

có chỗ sai đó nha :3. Sau khi soi kĩ. Tìm đi nha bạn

 

[minhtretrau]

Thả m1 kg nước đá ở t1= -20 độ C vào 1 bình chứa m2 = 2kg nước ở t2= 25 độ C. Cho Cnước= 4200 J/KgK.

a) Nhiệt lượng để 1kg nước đá tăng từ -20 lên 0 độ c là : Q1 = m1. c_đ. (t-(-20))
=1.2100.20=42000 (j)
Nhiệt lượng để 2kg nước ở 25 độ C hạ xuống 0 độ C là : Q2=m2. [c_n . (25-(t))
=2.4200.25=210000 (j)
Nhiệt lượng còn thừa sau khi 1kg nước đá tăng lên 0 độ c là : Q3=Q2-Q1=210000-42000
=168000 (j)
Phần nước đá có thể tan là : m3 = Q3 : 3,4 . 10^5 =168000 : 340000 = 0.49 kg
Do nước đá chưa tan hết nên nhiệt độ của hỗn hợp bây giờ là 0 độ C
b) Nhiệt lượng để 0,2 kg nước đá tăng từ -20 lên 0 độ c là :
Q4 = m1. c_đ. (0-(-20))= 0,2 . 2100 . 20=8400 (j)
Nhiệt lượng để 0,2 kg nước đá nóng chảy hoàn toàn là :
Q5 = 3,4 . 10^5 . 0,2 = 68000 (j)
Nhiệt độ của 2 kg nước ở 25 độ c sau khi làm cho nước đá nóng chảy hết là :
Q6 = m2 . c_n . Δ_t = 68000 => Δ_t = (68000+8400) : 4200 : 2 = 9,1 (độ c )
=> t = 25 - 9,1 =15,9 (độ c)
Ta có phương trình cân bằng nhiệt :
Q7 = Q8 <=> m1 . c_n . Δ1 = m2. c_n . Δ2
<=> 0,2 . (x-0) = 2 . (15.9 - x)
<=> 0,2x = 33,8 - 2x
<=> 0,2x + 2x = 31.8
=> x =14,5 ( độ c )
vậy nhiệt độ của hỗn hợp lúc này là 14,5 độ c

Bài làm của bạn thớt, sai gì mọi người cứ góp ý nhé !!!!

 

[galaxy98adt]

có chỗ sai đó nha :3. Sau khi soi kĩ. Tìm đi nha bạn

Ngại quá. Cộng trừ còn sai...
_______________
_______________

 

[vandunggiaon24]

Thả m1 kg nước đá ở t1= -20 độ C vào 1 bình chứa m2 = 2kg nước ở t2= 25 độ C. Cho Cnước= 4200 J/KgK. Cđá= 2100 J/KgK. Lamđa = 3,4.10^5 J/Kg.Bỏ qua sự mất nhiệt. Tính nhiệt độ hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt trong các trường hợp:
a) m1= 1Kg
b) m1= 0,2 Kg
Bạn nào làm giúp mình cho mình cảm ơn nhé. Mong làm nhanh. :3

nhiệt lượng nước tở ra từ 25 độ xuống 0c và nhiệt lượng nước dóng thành băng ở 0c là:
Q = m2c2(t2-t) + L.m .
nhiệt lượng thu vào của nước đá
Qthu = m1c1.(t-t1)
nhiệt lượng còn lại: Q' = Q - Qthu làm tan chảy được Q'/Lamđa
vậy lượng nước đá còn lại: 3 - Q'/Lamđa và nhiệt độ khi có cân băng là oc.