Một khối sắt có khối lượng m ở nhiệt độ \({150^0}C\) khi thả vào một bình nước thì làm

Câu hỏi số 518118:

Vận dụng

Một khối sắt có khối lượng m ở nhiệt độ \({150^0}C\) khi thả vào một bình nước thì làm nhiệt độ nước tăng từ \({20^0}C\) lên \({60^0}C\). Thả tiếp vào nước khối sắt thứ hai có khối lượng \(\dfrac{m}{2}\) ở \({100^0}C\) thì nhiệt độ sau cùng của nước là bao nhiêu? Coi như chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa các khối sắt và nước.

A. \({65^0}C\).

B. \({70^0}C\).

C. \({80^0}C\).

D. \({90^0}C\).

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:518118

Phương pháp giải

Nhiệt lượng: \(Q = mc\Delta t\)

Phương trình cân bằng nhiệt: \({Q_{toa}} = {Q_{thu}}\)

Giải chi tiết

Gọi nhiệt dung riêng của sắt và nước lần lượt là \(c,\,\,{c_1}\)

Khối lượng nước trong bình là \({m_1}\)

+ Trong lần thả thứ nhất:

Nhiệt lượng khối sắt tỏa ra là:

\({Q_{toa1}} = mc\left( {{t_1} - {t_{cb1}}} \right) = m.c\left( {150 - 60} \right) = 60mc\)

Nhiệt lượng nước thu vào là:

\({Q_{thu1}} = {m_1}{c_1}\left( {{t_{cb1}} - t} \right) = {m_1}{c_1}\left( {60 - 20} \right) = 40{m_1}{c_1}\)

Ta có phương trình cân bằng nhiệt:

\({Q_{toa1}} = {Q_{thu1}} \Rightarrow 60mc = 40{m_1}{c_1} \Rightarrow mc = \dfrac{2}{3}{m_1}{c_1}\,\,\left( 1 \right)\)

+ Trong lần thả thứ hai:

Nhiệt lượng khối sắt tỏa ra là:

\({Q_{toa2}} = \dfrac{m}{2}c\left( {{t_2} - {t_{cb2}}} \right) = \dfrac{m}{2}.c.\left( {100 - {t_{cb2}}} \right) = \dfrac{1}{2}mc\left( {100 - {t_{cb2}}} \right)\)

Nhiệt lượng nước thu vào là:

\({Q_{thu2}} = {m_1}{c_1}\left( {{t_{cb2}} - {t_{cb1}}} \right) = {m_1}{c_1}\left( {{t_{cb2}} - 60} \right)\)

Ta có phương trình cân bằng nhiệt:

\(\begin{array}{l}{Q_{toa2}} = {Q_{thu2}} \Rightarrow \dfrac{1}{2}mc\left( {100 - {t_{cb2}}} \right) = {m_1}{c_1}\left( {{t_{cb2}} - 60} \right)\\ \Rightarrow \dfrac{1}{2}.\dfrac{2}{3}{m_1}{c_1}\left( {100 - {t_{cb2}}} \right) = {m_1}{c_1}\left( {{t_{cb2}} - 60} \right)\\ \Rightarrow 100 - {t_{cb2}} = 3\left( {{t_{cb2}} - 60} \right) \Rightarrow 100 - {t_{cb2}} = 3{t_{cb2}} - 180\\ \Rightarrow 4{t_{cb2}} = 280 \Rightarrow {t_{cb2}} = {70^0}C\end{array}\)

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