Một ấm nhôm khối lượng 500g chứa 2kg nước ở nhiệt độ 250C. Người ta thả vào ấm một

Câu hỏi số 321652:

Vận dụng cao

Một ấm nhôm khối lượng 500g chứa 2kg nước ở nhiệt độ 25⁰C. Người ta thả vào ấm một thanh nhôm khối lượng 500g đã được nung nóng đến nhiệt độ 120⁰C

a) Tính nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp?

b) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi ấm nước trên (khi chưa thả thanh nhôm).

c) Người ta đun sôi ấm nước trên bằng cách thả vào ấm một dây đun có công suất 1000W. Biết hiệu suất của quá trình truyền nhiệt là 60%. Tính thời gian đun sôi ấm nước?

Trong bài cho biết: Nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K; của nước là 4200J/kg.K.

A. a) 39,5⁰C

b) 66300 J

c) 18 phút 25 giây

B. a) 29,5⁰C

b) 663000 J

c) 18 phút 25 giây

C. a) 19,5⁰C

b) 6630000 J

c) 20 phút 25 giây

D. a) 29,5⁰C

b) 663000 J

c) 20 phút 25 giây

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:321652

Phương pháp giải

Xác định vật nào tỏa nhiệt (thanh nhôm); vật thu nhiệt là vật nào (ấm nhôm và nước).

Áp dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra Q_t = m.c.(t₁ - t_cb)

Áp dụng công thức tính nhiệt lượng thu vào Q_th = m.c.(t_cb- t₂)

Khi cân bằng nhiệt xảy ra thì: Q_t = Q_th

Giải chi tiết

Tóm tắt:

Ấm nhôm: m₁= 500g = 0,5kg; t₁= 25⁰C; c₁ = 880 J/kg.K

Nước: m₂= 2kg; t₁= 25⁰C ; c₂= 4200J/kg.K

Thanh nhôm : m₃ = 500 g = 0,5kg ; t₂ = 120⁰C

Hỏi:

a) Nhiệt độ của chì khi xảy ra cân bằng nhiệt?

b) Nhiệt lượng cần cung cấp đun sôi ấm nước, Q₂= ?

Lời giải:

a) Nhiệt lượng của ấm nước đã thu vào để tăng nhiệt độ từ 25⁰C đến nhiệt độ cân bằng là:

Q_thu = m₂.c₂.( t─ t₁)+ m₁.c₁.(t-t₁) = 2.4200.(t – 25) + 0,5.880.(t-25)= 8840.(t-25) (J)

Nhiệt lượng của thanh nhôm đã toả ra khi hạ nhiệt độ từ 120⁰C xuống nhiệt độ cân bằng là:

Q_tỏa = m₃.c₁.( t₂─ t) = 0,5.880.(120 – t) = 440.(120-t) (J)

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

\({Q_{thu}} = {Q_{toa}}\; \Leftrightarrow \;8840.\left( {t - 25} \right)\; = 440(120 - t) \Rightarrow 9280t = 273800 \Rightarrow t = {29,5^0}C\)

b) Nước sôi ở 100⁰C. Khi đun nước, nhiệt lượng cung cấp cho cả ấm nhôm và nước nóng lên đến 100⁰C.

Nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước sôi là:

Q_thu2 = m₂.c₂.(100 ─ t₁) + m₁.c₁.(100 - t₁) = 2.4200.(100 – 25) + 0,5.880.(100 - 25) = 663000 (J)

c) Dùng dây đun có công suất 1000W để đun sôi nước với hiệu suất 60%.

Công thức tính hiệu suất là :

\(H = \frac{{{Q_{ich}}}}{{{Q_{tp}}}}.100\% \)

Nhiệt lượng mà dây đun cần cung cấp cho ấm nước đến sôi là:

\({Q_{tp}} = \frac{{{Q_{ich}}.100\% }}{H} = \frac{{663000.100\% }}{{60\% }} = 1105000J\)

Thời gian đun sôi âm nước là:

\(t = \frac{{{Q_{tp}}}}{P} = \frac{{1105000}}{{1000}} = 1105s = 18m25s\)

Vậy thời gian đun sôi ấm nước là 18 phút 25 giây.

Đáp án cần chọn là: B

Tham Gia Group Dành Cho 2K11 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 8 trên Tuyensinh247.com. Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Cam kết giúp học sinh lớp 8 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link