Người ta muốn có 16 lít nước ở nhiệt độ 400C. Hỏi phải pha bao nhiêu lít nước ở nhiệt

Câu hỏi số 232342:

Vận dụng

Người ta muốn có 16 lít nước ở nhiệt độ 40⁰C. Hỏi phải pha bao nhiêu lít nước ở nhiệt độ 20⁰C với bao nhiêu lít nước đang sôi ? Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra ngoài môi trường, và 1 lít nước có khối lượng là 1kg.

A. Vậy khi người ta lấy 12 lít nước ở nhiệt độ 20⁰C pha với 5 lít nước đang sôi

B. Vậy khi người ta lấy 12 lít nước ở nhiệt độ 20⁰C pha với 4 lít nước đang sôi

C. Vậy khi người ta lấy 16 lít nước ở nhiệt độ 20⁰C pha với 4 lít nước đang sôi

D. Vậy khi người ta lấy 13 lít nước ở nhiệt độ 20⁰C pha với 4 lít nước đang sôi

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:232342

Giải chi tiết

Gọi c là nhiệt dung riêng của nước.

m₁ là khối lượng của nước ở nhiệt độ t₁ = 20⁰C

\(\left( 0<{{m}_{1}}<16{{;}^{{}}}kg \right)\)

m₂ là khối lượng của nước đang sôi, t₂ =100⁰C

\(\left( 0<{{m}_{2}}<16{{;}^{{}}}kg \right)\)

Sau khi pha, người ta thu được 16 lít nước nên ta có phương trình: \({{m}_{1}}+{{m}_{2}}=16\) (1)

Nhiệt độ của nước khi xảy ra cân bằng nhiệt là t_cb = 40⁰C

Nhiệt lượng do nước ở nhiệt độ t₁ = 20⁰C thu vào: Q₁ = cm₁(t_cb – t₁)=cm₁(40 – 20)=20m₁. c (J)

Nhiệt lượng do sôi tỏa ra: Q₂ = cm₂(t₂ - t_cb)= cm₂(100 – 60)=60m₂. c (J)

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Q₁ = Q₂ \(\Leftrightarrow 20{{m}_{1}}.c=60{{m}_{2}}.c\Leftrightarrow {{m}_{1}}=3{{m}_{2}}\) (2)

Thế (2) vào (1) ta được: \(3{{m}_{2}}+{{m}_{2}}=16\Leftrightarrow 4{{m}_{2}}=16\Leftrightarrow {{m}_{2}}={{4}^{{}}}k{{g}^{{}}}^{{}}\)(thỏa mãn điều kiện)

Với m₂ = 4kg \(\Rightarrow {{m}_{1}}=3.{{m}_{2}}=3.4=12kg\) (thỏa mãn điều kiện).

1 lít nước có khối lượng là 1kg \(\Rightarrow \)4kg tương ứng với 4 lít nước, 12kg tương ứng 12 lít nước.

Vậy khi người ta lấy 12 lít nước ở nhiệt độ 20⁰C pha với 4 lít nước đang sôi thì người ta thu được

16 lít nước ở nhiệt độ 40⁰C.

Chú ý khi giải

Đây là một bài tập tích hợp môn Vật Lý không khó trong chương trình Vật Lý lớp 8. Cái khó ở đây là các em quên công thức, hoặc nhớ mà không biết áp dụng. Để làm được bài tập này các em cần nhớ lại phương trình cân bằng nhiệt: Q_{tỏa ra} = Q_{thu vào}

Với: Q_{Thu vào} = m₁.c₁ .\(\left( {{t}_{2}}-{{t}_{1}} \right)\)

Q_{Tỏa ra} = m₂.c₂ .\(\left( t_{1}^{'}-{{t}_{2}} \right)\)

Trong đó:

m₁, c₁, t₁ lần lượt là khối lượng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ ban đầu của vật thu nhiệt m₂, c₂, t’₁ lần lượt là khối lượng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ ban đầu của vật tỏa nhiệt t₂ là nhiệt độ sau cùng của vật (gọi là nhiệt độ cân bằng) Lưu ý: m có đơn vị là kg .

Đáp án cần chọn là: B

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link