Một miếng đồng được nung nóng tới \({100^0}C\) rồi thả vào một chậu chứa 2 lít nước ở

Câu hỏi số 545674:

Vận dụng cao

Một miếng đồng được nung nóng tới \({100^0}C\) rồi thả vào một chậu chứa 2 lít nước ở \({20^0}C\). Coi như chỉ có nước và miếng đồng trao đổi nhiệt với nhau. Sau một thời gian nhiệt độ của nước là \({30^0}C\).

a) Chất nào tỏa nhiệt? Chất nào thu nhiệt? Xác định độ tăng, giảm nhiệt độ của các chất.

b) Biết nhiệt dung riêng của đồng và nước lần lượt là 380 J/kg.K và 4200 J/kg.K. Hãy xác định sự tăng hoặc giảm nhiệt năng của đồng và nước?

c) Tính khối lượng của miếng đồng.

d) Thực tế có hao phí nhiệt ra môi trường bên ngoài nên nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp chỉ là \({25^0}C\). Tính nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:545674

Phương pháp giải

Nhiệt lượng: \(Q = mc\Delta t\)

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

Giải chi tiết

a) Chất tỏa nhiệt là đồng, chất thu nhiệt là nước

Độ tăng nhiệt độ của nước là:

\(\Delta {t_1} = t - {t_1} = 30 - 20 = {10^0}C\)

Độ giảm nhiệt độ của đồng là:

\(\Delta {t_2} = {t_2} - t = 100 - 30 = {70^0}C\)

b) Nhận xét: 2 lít nước có khối lượng là: \({m_1} = 2\,\,\left( {kg} \right)\)

Sự tăng nhiệt năng của nước là:

\({Q_{thu}} = {m_1}{c_1}\Delta {t_1} = 2.4200.10 = 84000\,\,\left( J \right)\)

Ta có phương trình cân bằng nhiệt:

\({Q_{toa}} = {Q_{thu}} = 84000\,\,\left( J \right)\)

Vậy sự giảm nhiệt năng của đồng là 84000J.

c) Ta có nhiệt năng:

\({Q_{toa}} = {m_2}{c_2}\Delta {t_2} \Rightarrow 84000 = {m_2}.380.70 \Rightarrow {m_2} \approx 3,16\,\,\left( {kg} \right)\)

d) Gọi nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh là Q

Ta có phương trình cân bằng nhiệt:

\(\begin{array}{l}{Q_{toa}} = {Q_{thu}} + Q \Rightarrow {m_2}{c_2}\left( {{t_2} - t'} \right) = {m_1}{c_1}\left( {t' - {t_1}} \right) + Q\\ \Rightarrow 3,16.380.\left( {100 - 25} \right) = 2.4200.\left( {25 - 20} \right) + Q\\ \Rightarrow Q = 48060\,\,\left( J \right)\end{array}\)

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