Để đo nhiệt dung riêng của những chiếc tháp kim loại giống hệt nhau, có khối lượng m0 = 100g,

Câu hỏi số 266180:

Vận dụng cao

Để đo nhiệt dung riêng của những chiếc tháp kim loại giống hệt nhau, có khối lượng m₀= 100g, người ta ngâm chúng đủ lâu trong một nồi nước đang sôi rồi thả một trong những chiếc tháp đó vào một nhiệt lượng kế. Biết rằng, nhiệt độ của nhiệt lượng kế trước khi cho tháp vào ngay sau khi cân bằng nhiệt có giá trị lần lượt là t₀ = 30,0⁰C và t₁ = 35,0⁰C, khối lượng của nhiệt lượng kế sau khi thả một chiếc tháp bất kì lấy ra từ nồi nước sôi vào đều tăng thêm một lượng không đổi m₁= 125g. Nước có nhiệt dung riêng c = 4,18J/(g.⁰C) và sôi ở nhiệt độ t_s = 100⁰C.

1. Giả sử nhiệt lượng kế cách nhiệt tuyệt đối, thả vào nó 5 chiếc tháp ngay sau khi lấy ra từ nồi nước sôi, nhiệt lượng kế sẽ cân bằng nhiệt với những chiếc tháp đó ở nhiệt độ nào?

2. Trong thực tế, nhiệt lượng kế có trao đổi nhiệt với môi trường ngoài, sự trao đổi nhiệt này phụ thuộc vào nhiệt độ của nhiệt lượng kế, nhiệt độ của môi trường và bề mặt của nhiệt lượng kế. Để xác định nhiệt dung riêng của những chiếc tháp bằng nhiệt lượng kế này, người ta đổ nước sôi vào nhiệt lượng kế đó khi nó ở nhiệt độ t₀sao cho nhiệt lượng kế và nước sôi đổ vào cân bằng nhiệt ở nhiệt độ t₁ thì thấy rằng khối lượng nước sôi đổ vào nhiệt lượng kế là m₂= 34,0g. Biết rằng, thời gian tăng nhiệt độ từ t₀ đến t₁ là như nhau ở tất cả các thí nghiệm. Tìm nhiệt dung riêng của vật liệu làm những chiếc tháp trên.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:266180

Giải chi tiết

Khi thả tháp vào nhiệt lượng kế thì khối lượng của nhiệt lượng kế tăng lên 125g (> 100g là khối lượng của tháp) vậy tháp đã dính một lượng nước là 25g.

1. Gọi nhiệt dung của tháp sau khi vớt ra ( có tính cả phần nước bám vào) là P₁ của nhiệt lượng kế là P₂ .

Khi thả 1 tháp vào trong nhiệt lượng kế ta có:

\({P_1} \times (100 - 35) = {P_2} \times (35 - 30) \Rightarrow {P_2} = 13{P_1}\)

Khi thả 5 tháp vào nhiệt lượng kế nhiệt độ cân bằng tại t. Ta có :

\(5{P_1} \times (100 - t) = {P_2} \times (t - 30) \Leftrightarrow 5 \times (100 - t) = 13 \times (t - 30) \Rightarrow t = \frac{{445}}{9}({}^oC)\)

2. Nhiệt độ hạ từ t₀ đến t₁ là như nhau trong mọi thí nghiệm vậy nhiệt dung của tháp ( có dính nước ) bằng với nhiệt dung của m₂nước. Mà tháp có dính sẵn 25 g nước nên nhiệt dung của tháp bằng với nhiệt dung của 34 -25 = 9 (g) nước :

\({m_0}{c_0} = mc \Rightarrow {c_0} = c \times \frac{m}{{{m_0}}} = 4,18 \times \frac{9}{{100}} = 0,3762(J/(g.{}^oC))\)

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