Có 3 bình cách nhiệt chứa nước. Bình thứ nhất chứa 1kg nước ở 1000C, bình thứ hai chứa 2kg

Câu hỏi số 266371:

Vận dụng

Có 3 bình cách nhiệt chứa nước. Bình thứ nhất chứa 1kg nước ở 100⁰C, bình thứ hai chứa 2kg nước ở 50⁰C, bình thứ ba chứa 3kg nước ở 20⁰C. Đổ nước ở bình thứ nhất và bình thứ ba vào bình cách nhiệt thứ tư đang để trống, khi đã xảy ra cân bằng nhiệt thì tiếp tục đổ nước ở bình thứ hai vào bình thứ tư. Bỏ qua mọi sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình cách nhiệt, coi lượng nước là không đổi trong quá trình đổ nước.

a. Hỏi nước ở bình thứ hai sau khi đổ vào sẽ toả nhiệt hay thu nhiệt? Vì sao?

b. Tính nhiệt độ cân bằng của nước ở bình thứ tư sau khi đổ cả 3 bình vào.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:266371

Phương pháp giải

Công thức tính nhiệt lượng: Q = m.c.∆t

Giải chi tiết

Bình 1 : m₁ = 1kg, t₁ = 100⁰C

Bình 2 : m₂ = 2kg, t₂ = 50⁰C

Bình 3 : m₃ = 3kg, t₃ = 20⁰C

a. Đổ nước ở bình thứ nhất và bình thứ ba vào bình cách nhiệt thứ 4 đang để trống. Gọi nhiệt độ khi xảy ra cân bằng nhiệt là t.

Nhiệt lượng toả ra của 1kg nước ở 100⁰C là : Q_toả = 1.c.(100 – t)

Nhiệt lượng thu vào của 3kg nước ở 20⁰C là : Q_thu = 3.c.(t – 20)

Ta có : Q_toả = Q_thu \( \Leftrightarrow 1.c.\left( {100--t} \right) = 3.c\left( {t - 20} \right) \Leftrightarrow 100 - t = 3t - 60 \Rightarrow t = {40^0}C\)

=> Khi xảy ra cân bằng nhiệt nước trong bình thứ 4 có nhiệt độ 40⁰C.

Mà nước ở bình thứ 2 có nhiệt độ 50⁰C ( > 40⁰C) => nước ở bình thứ 2 sau khi đổ vào sẽ toả nhiệt.

b. Gọi nhiệt độ cân bằng của nước ở bình thứ tư sau khi đổ cả 3 bình vào là t’.

Bình thứ 4 đang chứa 4kg nước ở nhiệt độ 40⁰C.

Nhiệt lượng thu vào của 4kg nước ở 40⁰C là : Q_thu = 4.c.(t’ – 40)

Nhiệt lượng toả ra của 2kg nước ở 50⁰C là : Q_toả = 2.c.(50 – t’)

Ta có : Q_toả = Q_thu \( \Leftrightarrow 2c.\left( {50 - t'} \right) = 4c.\left( {t' - 40} \right) \Leftrightarrow 50 - t' = 2t' - 80 \Leftrightarrow 3t' = 130 \Rightarrow t' = {43,3^0}C\)

Vậy nhiệt độ cân bằng của nước ở bình thứ tư sau khi đổ cả 3 bình vào là t’ = 43,3⁰C

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