[Vật lí 8] Bài thi HSG

[naruto_evil]

[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.

Câu 1: Cho bình thông nhau có hai nhánh A và B là hình trụ tiết diện lần lượt là $s_1=100cm^3$ và $s_2=200cm^3$. Hai miệng nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang. Lúc đầu chứa nước ở độ cao đủ lớn, mặt thoáng cánh miệng mỗi nhánh là h=20cm, người ta đổ từ từ dầu vào nhánh B cho tới lúc đầy. Cho khối lượng riêng của nước $D_1=1000kg/m^3$ và của dầu là $D_2=750kg/m^3$.
a) Tính khối lượng dầu đã đổ vào nhánh B.
b) Sau khi đổ đầy dầu vào nhánh B, người ta thả nhẹ nhàng một vật hình trụ đặc, đồng chất, tiết diện $s_3=60cm^2$, cao $h_3=10cm$, có khối lượng riêng $D_3=600kg/m^3$ vào nhánh A. Hãy tính khối lượng dầu tràn ra ngoài.

Câu 2: Một miếng thép có khối lượng m=1kg được nung nóng đến $600^oC$ rồi đặt trong cốc cách nhiệt. Rót M=200g nước ở nhiệt độ $20^oC$ lên miếng thép. Tính nhiệt độ sau cùng của nước sau khi rót hết nước vào cốc trong mỗi trường hợp:
a) Nước được rót rất nhanh vào cốc.
b) Nước được rót rất chậm lên miếng thép.
Cho nhiệt dung riêng của nước là $C_n=4200J/kg.K$, của thép là $C_t=460J/kg.K$, nhiệt hóa hơi của nước là $L=2,3.10^6J/kg$. Coi sự cân bằng nhiệt xảy ra tức thời và chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa miếng thép với nước.

 

[kienduc_vatli]

bài 2:
a. Khi rót nước rất nhanh vào cốc thì cả 200g nước tăng nhiệt độ cùng một lúc :
- Nhiệt lượng do thép toả ra để hạ nhiệt độ từ 600 xuống 1000C:
Q1 = mcΔt = 1.460.( 600 – 100 ) = 230 000 ( J )
- Nhiệt lượng cung cấp cho M = 200 g nước tăng từ 20 lên 1000C:
Q2 = McΔt = 0,2.4200( 100 – 20 ) = 67200 (J)
Q2 <Q1 nên toàn bộ nước đều chuyển lên 1000C, xảy ra hoá hơi.
Nhiệt lượng làm cho nước hoá hơi:
Q3 = Q1 – Q2 = 162 800 ( J )
Khối lượng nước hoá hơi :
M’ = Q3 / L = 162 800 / 2 300 000 = 0,0708 = 70,8 g
M’ < M nên nước không thể bốc hơi hết,
Nhiệt độ sau cùg của nước la 1000C.
b) Khi rót nước rất chậm vào cốc thì từng ít một lương nước rót chậm đó tiếp xúc với thép, tăng nhanh nhiệt độ, hoá hơi, quá trình hoá hơi này sẽ dừng lại khi thép hạ nhiệt xuống đến 1000C.
b, Khi rót nước rất chậm vào cốc thì từng ít một lượng nước rót chậm đó tiếp xúc với thép, tăng nhanh nhiệt độ, hoá hơi, quá trình hoá hơi này sẽ dừng lại khi thép hạ nhiệt độ xuông đến 1000C:
Gọi m’ là khối lượng nước hoá hơi trong suốt quá trình rót, ta có:
+ Nhiệt lượng cung cấp để lượng nước m’ tăng từ 20 lên 1000C :
Q4 = m’cΔt = m’.4200.( 100 – 20 ) = 336 000 m’ ( J )
+ Nhiệt luợng càn cho sự hóa hơi:
Q5 = m’.L = m’. 2 300 000 m’ ( J )
Khi cân bằng nhiệt ta có :
Q1 = Q4 + Q5
 230 000 = 336 000 m’ + 2 300 000 m’
=> m’ = 0.08725 kg = 87,25 g
- Khối lượng nước không hoá hơi :
m’’ = 200 - 87,25 = 112,75 g
- Gọi x là nhiệt độ sau cùng của nước và miếng thép :
mc( 100 – x ) = m’’c’( x – 20 ) => 1.460.( 100 – x )
= 0,11275.4200( x – 20 ) => x = 59,4 .
Nhiệt độ sau cùng của nước là 59,4