Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m ở nhiệt độ \({t_1} = {23^0}C\), cho vào nhiệt

Câu hỏi số 519421:

Vận dụng cao

Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m ở nhiệt độ \({t_1} = {23^0}C\), cho vào nhiệt lượng kế một khối lượng m nước ở nhiệt độ \({t_2}\). Sau khi hệ thống cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước giảm đi \({9^0}C\). Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m một chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) ở nhiệt độ \({t_3} = {45^0}C\), khi có cân bằng nhiệt lần hai, nhiệt độ của hệ lại giảm \({10^0}C\) so với nhiệt độ cân bằng nhiệt lần thứ nhất. Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là \({c_1} = 900\,\,J/kg.K\) và \({c_2} = 4200\,\,J/kg.K\). Bỏ qua mọi mất mát nhiệt khác.

A. 2550 J/kg.K.

B. 2500 J/kg.K.

C. 2050 J/kg.K.

D. 2000 J/kg.K.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:519421

Phương pháp giải

Nhiệt lượng: \(Q = mc\Delta t\)

Phương trình cân bằng nhiệt: \({Q_{toa}} = {Q_{thu}};\,\,\sum {mc\Delta t} = 0\)

Giải chi tiết

Gọi nhiệt dung riêng của chất lỏng là \({c_3}\)

+ Sau khi cho nước vào nhiệt lượng kế:

Ta có phương trình cân bằng nhiệt:

\(\begin{array}{l}\sum {mc\Delta t} = 0 \Rightarrow m{c_1}\left( {{t_{cb1}} - {t_1}} \right) + m{c_2}\left( {{t_{cb1}} - {t_2}} \right) = 0\\ \Rightarrow {c_1}\left( {{t_{cb1}} - 23} \right) + {c_2}\left( { - 9} \right) = 0\\ \Rightarrow 900\left( {{t_{cb1}} - 23} \right) + 4200.\left( { - 9} \right) = 0\\ \Rightarrow 900{t_{cb1}} - 58500 = 0 \Rightarrow {t_{cb1}} = {65^0}C\end{array}\)

+ Đổ thêm vào nhiệt lượng kế chất lỏng khác:

Nhiệt độ của hệ giảm là:

\({t_{cb1}} - {t_{cb2}} = {10^0}C \Rightarrow {t_{cb2}} = {t_{cb1}} - 10 = {55^0}C\)

Ta có phương trình cân bằng nhiệt:

\(\begin{array}{l}\sum {mc\Delta t} = 0 \Rightarrow 2m{c_3}\left( {{t_{cb2}} - {t_3}} \right) + \left( {m{c_1} + m{c_2}} \right)\left( {{t_{cb2}} - {t_{cb1}}} \right) = 0\\ \Rightarrow 2{c_3}\left( {55 - 45} \right) + \left( {{c_1} + {c_2}} \right).\left( { - 10} \right) = 0\\ \Rightarrow 2{c_3}.10 + \left( {900 + 4200} \right).\left( { - 10} \right) = 0\\ \Rightarrow 20{c_3} = 51000 \Rightarrow {c_3} = 2550\,\,\left( {J/kg.K} \right)\end{array}\)

Đáp án cần chọn là: A

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