Vật lí 8 BT nhiệt học nâng cao.

[lias]

[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.

Trong một bình chứa m1= 2 kg nước ở nhiệt độ t1= 20C. Người ta thả vào bình m2=0,2kg nước đá ở nhiệt độ t2= – 20C.
a) Hãy tính nhiệt độ chung, khối lượng nước và nước đá có trong bình khi đạt cân bằng nhiệt.
b) Tiếp tục thả một miếng thép có khối lượng m3= 0,2 kg ở nhiệt độ 500oC vào hỗn hợp nói trên ta thấy có m4= 0,01kg hơi nước bốc lên. Tính nhiệt độ cân bằng của bình nước chứa miếng thép.
Biết nhiệt dung riêng của nước, nước đá, thép lần lượt là c1= 4200 J/kg.K; c2= 2100 /kg.K; c3= 460J/kg.K. Nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 340000 J/kg. Nhiệt hóa hơi của nước là L = 230000J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường.

 

[Triêu Dươngg]

Trong một bình chứa m1= 2 kg nước ở nhiệt độ t1= 20C. Người ta thả vào bình m2=0,2kg nước đá ở nhiệt độ t2= – 20C.
a) Hãy tính nhiệt độ chung, khối lượng nước và nước đá có trong bình khi đạt cân bằng nhiệt.
b) Tiếp tục thả một miếng thép có khối lượng m3= 0,2 kg ở nhiệt độ 500oC vào hỗn hợp nói trên ta thấy có m4= 0,01kg hơi nước bốc lên. Tính nhiệt độ cân bằng của bình nước chứa miếng thép.
Biết nhiệt dung riêng của nước, nước đá, thép lần lượt là c1= 4200 J/kg.K; c2= 2100 /kg.K; c3= 460J/kg.K. Nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 340000 J/kg. Nhiệt hóa hơi của nước là L = 230000J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường.

a,
*Giả sử

• Nước giảm xuống $0^0C$ thì tỏa ra 1 nhiệt lượng: [tex]Q_1=4200.2.(20-0)=168000(J)[/tex]
• Nước đá tăng đến nhiệt độ $0^0C$ thì nhận 1 lượng nhiệt là: [tex]Q_2=2100.0,2.(0-(-20))=8400(J)[/tex]

Có: [tex]Q_1>Q_2\rightarrow[/tex] Nước đá tiếp tục nóng chảy hoàn toàn, thu vào 1 nhiệt lượng: [tex]Q_2'=m_2\lambda =0,2.340000=68000(J)[/tex]
Do: [tex]Q_1>Q_2+Q_2'\rightarrow[/tex] Nước đá nóng chảy hoàn toàn xog tiếp tục tăng lên nhiệt độ $t(0^0C<t<20^0C)$
Khi đó nước đá tiếp tục thu vào 1 nhiệt lượng: [tex]Q_2''=0,2.4200.(t-0)=840t[/tex]
Đồng thời ta tính đc nhiệt lượng nước tỏa ra để giảm từ $20^0C$ đến $t$ là: [tex]Q_1'=2.4200.(20-t)=168000-8400t[/tex]
Lại có: [tex]Q_1'=Q_2+Q_2'+Q_2''\Leftrightarrow ...\Rightarrow t\approx 10^0C[/tex]
b, Hỗn hợp hiện tại có [tex]m=2,2kg[/tex] ở nhiệt độ $10^0C$
*Gọi nhiệt độ cân bằng của của bình nước chứa thép là $t'$ thì ta có PT cân bằng nhiệt:
[tex]Q+Q'=Q''\Leftrightarrow 2,2.4200.(t-10)+0,01.230000=0,2.460.(500-t)\rightarrow t\approx 14,6^0C[/tex]