Vật lí 8 phương trình cân bằng nhiệt

[tanthucui056]

[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 một quả cầu = thép có khối lượng m1=2 kg được nung tới nhiệt độ 600 độ c vào 1 hỗn hợp nước và nước đá ở 0 độ c. hỗn hợp có khối lượng tổng cộng là m2=2 kg
a) tính khối lượng nước đá trong hỗn hợp. biết nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 50 độ c. cho nhiệt dung riêng của thép, nước là C1= 460J/kg.k; C2=4200J/kg.k,nhiệt nóng chảy của nước là lamla = 3,4*10^5J/kg
b) thực ra trong quá trình trên có 1 lớp nước tiếp xúc trực tiếp với quả cầu bị hóa hơi nên nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp chỉ là 48 độ c . tính lượng nước đã hóa thành hơi. cho nhiệt hóa hơi của nước là L=2,3*10^6J/kg

 

[Thu trang _2216]

a.

• Nhiệt lượng quả cầu thép tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ [tex]t_{1}=600^{\circ}C[/tex] đến [tex]t=50^{\circ}C[/tex] là:

[tex]Q_{toa1}=m_{1}c_{1}(t_{1}-t)[/tex]

• Nhiệt lượng [tex]m_{d}(kg)[/tex] nước đá cần thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở [tex]t_{2}=0^{\circ}C[/tex] là:

[tex]Q_{thu1}=m.\lambda[/tex]

• Nhiệt lượng [tex]m_{2}(kg)[/tex] nước đã nóng chảy thu vào khi tăng nhiệt độ từ [tex]t_{2}=0^{\circ}C[/tex] lên [tex]t=50^{\circ}C[/tex] là:

[tex]Q_{thu2}=m_{2}.c_{2}.(t-t_{2})[/tex]
Theo phương trình cân bằng nhiệt :
[tex]Q_{toa1}=Q_{thu1}+Q_{thu2}[/tex]
[tex]\Rightarrow m_{1}c_{1}(t_{1}-t)=m_{d}\lambda +m_{2}c_{2}(t-t_{2})[/tex]
[tex]\Rightarrow m_{d}=\frac{2.460.(600-50)-2.4200.50}{3,4.10^{5}}\approx 0,2529(kg)=252,9g[/tex]
b.

• Nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp là [tex]48^{\circ}C[/tex] thay vì bằng [tex]50^{\circ}C[/tex] như trường hợp trước do đó nhiệt lượng quả cầu tỏa ra để làm nước tăng nhiệt độ thêm [tex]2^{\circ}C[/tex] đã được [tex]m_{h}(kg)[/tex] nước thu vào để hóa hơi hoàn toàn ở [tex]100^{\circ}C[/tex]
• Nhiệt lượng [tex]m_{2}(kg)[/tex] nước tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ [tex]t=50^{\circ}C[/tex] xuống [tex]{t}'=48^{\circ}C[/tex] là:

[tex]Q_{toa2}=m_{2}c_{2}(t-{t}')[/tex]

• Nhiệt lượng [tex]m_{h}(kg)[/tex] nước thu vào để tăng nhiệt độ lên [tex]{t}''=100^{\circ}C[/tex] là:

[tex]Q_{thu3}=m_{h}c_{2}({t}''-t)[/tex]

• Nhiệt lượng [tex]m_{h}(kg)[/tex] nước cần thu vào để hóa hơi hoàn toàn ở [tex]{t}''=100^{\circ}C[/tex] là:

[tex]Q_{thu4}=m_{h}.L[/tex]
Theo phương trình cân bằng nhiêt:
[tex]Q_{toa2}=Q_{thu3}+Q_{thu4}[/tex]
[tex]\Leftrightarrow m_{2}c_{2}(t-{t}')=m_{h}c_{2}({t}''-{t}')+m_{h}.L[/tex]
[tex]\Rightarrow m_{h}=\frac{2.4200.(50-48)}{4200.(100-48)2,3.10^{6}}\approx 6,671.10^{-3}(kg)=6,671g[/tex]