Vật lí [vật lý 9]chương bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

[lorddragon]

[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 2 bình cách nhiệt có chứa 2 chất lỏng khác nhau ở 2 nhiệt độ ban đầu khác nhau. Người ta dùng một nhiệt kế lần lượt nhúng đi nhúng lại vào bình 1, rồi vào bình 2..., cứ thế nhiều lần . Chỉ số của nhiệt kế lần lượt là 80 *C, 16*C, 78*C, 19*C
a) đến lần nhúng tiếp theo nhiệt kế chỉ vao nhiêu?
b) sau một số lần nhúng như vậy nhiệt kế chỉ bao nhiêu?

 

[bibinamiukey123]

Trong 2 bình cách nhiệt có chứa 2 chất lỏng khác nhau ở 2 nhiệt độ ban đầu khác nhau. Người ta dùng một nhiệt kế lần lượt nhúng đi nhúng lại vào bình 1, rồi vào bình 2..., cứ thế nhiều lần . Chỉ số của nhiệt kế lần lượt là 80 *C, 16*C, 78*C, 19*C
a) đến lần nhúng tiếp theo nhiệt kế chỉ vao nhiêu?
b) sau một số lần nhúng như vậy nhiệt kế chỉ bao nhiêu?

Tìm hiểu định nghĩa nhiệt dung ở đây nhé.

http://diendan.hocmai.vn/showpost.php?p=1966486&postcount=2

Gọi [TEX]t_1[/TEX] là nhiệt độ ban đầu ở bình 1.

Gọi [TEX]t_2[/TEX] là nhiệt độ ban đầu ở bình 2.

Gọi [TEX]t_o[/TEX] là nhiệt độ ban đầu của nhiệt kế.

Gọi [TEX]q_1, q_2[/TEX] và [TEX]q_0[/TEX] lần lượt là nhiệt dung của chất lỏng ở bình 1, bình 2 và nhiệt kế.

Sau mỗi lần nhúng, nhiệt độ của bình 1 giảm, nhiệt độ của bình 2 tăng lên. Nên bình 1 sẽ là vật tỏa nhiệt, bình 2 sẽ là vật thu nhiệt.

Ta có : Nhúng nhiệt kế có nhiệt độ [TEX]t_o[/TEX] vào bình 1. Ta có nhiệt độ của nhiệt kế sẽ là nhiệt độ lúc cân bằng và là 80 độ C.

[TEX]q_1( t_1 - 80) = q_o ( 80 - t_o)[/TEX]

Sau đó nhúng nhiệt kế có nhiệt độ 80 độ C vào bình 2. Nhiệt độ của nhiệt kế sau đó cũng là nhiệt độ lúc cân bằng và bằng 16 độ C.

[TEX]q_o ( 80 - 16) = q_2 ( 16 - t_2 )[/TEX]

Sau đó nhúng nhiệt kế có nhiệt độ 16 độ C đó vào lại bình 1. Nhiệt độ nhiệt kế lúc cân bằng là 78 độ C.

[TEX]q_1( 80 - 78) = q_o ( 78 - 16 )[/TEX]

[TEX]\Leftrightarrow q_1 = 31 q_o[/TEX]

Sau đó lại đưa nhiệt kế có nhiệt độ 78 độ C sang nhúng vào bình 2. Nhiệt độ nhiệt kế sau khi cân bằng là 19 độ C.

[TEX]q_o ( 78 - 19 ) = q_2 ( 19 - 16)[/TEX]

[TEX]\Leftrightarrow 59 q_o = 3 q_2 \Rightarrow q_2 = \frac{59}{3} q_o[/TEX]

Gọi nhiệt độ của nhiệt kế trong lần nhúng tiếp theo là t.

Ta có :

[TEX]q_1 ( 78 - t) = q_o ( t - 19)[/TEX]

[TEX]\Leftrightarrow 31 q_o ( 78 - t ) = q_o ( t - 19 )[/TEX]

[TEX]\Leftrightarrow 31 ( 78 - t) = t - 19[/TEX]

[TEX]t = 76,15625[/TEX] độ C

b. Nếu nhúng đi nhúng lại nhiệt kế từ bình 1 sang bình 2 rất nhiều lần thì đến một lúc nào đó hệ 3 vật ( bình 1, bình 2 và nhiệt kế ) sẽ cân bằng nhiệt.

Gọi nhiệt độ lúc cân bằng là t'.

Nhiệt độ bình 1 lúc này là [TEX]76,15625[/TEX] độ C. Nhiệt độ bình 2 là 19 độ C.

Ta có thể cho bình 1 cùng nhiệt kế và bình 2 truyền nhiệt cho nhau rồi lấy nhiệt độ đó làm nhiệt độ cân bằng nhiệt cho cả 3 vật thì cũng không mất đi tính tổng quát.

Ta có PTCBN

[TEX]( q_1 + q_o) ( 76,15625 - t' ) = q_2 ( t' - 19)[/TEX]

[TEX]\Leftrightarrow (31 q_o + q_o) ( 76,15625 - t' ) = \frac{59}{3} q_o ( t' - 19)[/TEX]

[TEX]\Leftrightarrow 32 ( 76,15625 - t' ) = \frac{59}{3} ( t' - 19)[/TEX]

[TEX]\Leftrightarrow t' = 54,4^o C.[/TEX]