Một bát bằng đồng nặng 150 g đựng 220 g nước đều ở nhiệt độ $20^{0}C$. Một miếng

Câu hỏi số 971084:

Vận dụng

Một bát bằng đồng nặng 150 g đựng 220 g nước đều ở nhiệt độ $20^{0}C$. Một miếng đồng hình trụ khối lượng 300 g ở nhiệt độ cao rơi vào bát nước làm nước sôi và chuyển 5,00 g nước thành hơi. Nhiệt độ cuối của hệ là $100^{0}C$. Biết nhiệt dung riêng của đồng là $c_{cu} = 380J/kg.K$; nhiệt dung riêng của nước $c_{H_{2}O} = 4200J/kg.K$ và nhiệt hoá hơi riêng của nước $L = 2,26.10^{6}J/kg$.

Cho các nhận định sau, các nhận định đúng là?

Bát đồng và nước nhận nhiệt lượng từ miếng đồng.

B. Nhiệt lượng mà nước nhận được để tăng nhiệt độ từ $20^{0}C$ đến $100^{0}C$ là 124320 J.

C. Nhiệt lượng bát đồng nhận được để tăng nhiệt độ từ $20^{0}C$ đến $100^{0}C$ là 4560 J.

D. Nhiệt độ ban đầu của miếng đồng là $887,5^{0}C$.

Đáp án đúng là: A; C; D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:971084

Phương pháp giải

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Tổng nhiệt lượng tỏa ra bằng tổng nhiệt lượng thu vào.

Công thức tính nhiệt lượng thu vào để tăng nhiệt độ: $Q = mc\Delta t$

Công thức tính nhiệt lượng hóa hơi: $Q = mL$

Giải chi tiết

a) Đúng. Do miếng đồng ở nhiệt độ cao rơi vào bát nước ở nhiệt độ $20^{0}C$ nên nhiệt năng truyền từ vật có nhiệt độ cao (miếng đồng) sang vật có nhiệt độ thấp (bát đồng và nước). Vậy bát đồng và nước nhận nhiệt lượng từ miếng đồng.

b) Sai.

Nhiệt lượng mà nước nhận được để tăng nhiệt độ từ $20^{0}C$ đến $100^{0}C$ là:

$Q_{1} = m_{n}.c_{n}.\left( {t - t_{0}} \right) = 0,22.4200.\left( {100 - 20} \right) = 73920J$

c) Đúng.

Nhiệt lượng bát đồng nhận được để tăng nhiệt độ từ $20^{0}C$ đến $100^{0}C$ là:

$Q_{2} = m_{bat}.c_{d}.\left( {t - t_{0}} \right) = 0,15.380.\left( {100 - 20} \right) = 4560J$

d) Đúng. Đổi 5,00 g = 0,005 kg; 300 g = 0,3 kg.

Nhiệt lượng cần cung cấp để 5,00 g nước hóa hơi ở $100^{0}C$ là:

$Q_{3} = m_{hoi}.L = 0,005.2,26.10^{6} = 11300J$

Tổng nhiệt lượng bát đồng và nước thu vào để đạt $100^{0}C$ và hóa hơi 5 g nước là:

$Q_{thu} = Q_{1} + Q_{2} + Q_{3} = 73920 + 4560 + 11300 = 89780J$

Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra khi giảm từ nhiệt độ $t_{1}$ xuống $100^{0}C$ là:

$Q_{toa} = m_{d}.c_{d}.\left( {t_{1} - 100} \right) = 0,3.380.\left( {t_{1} - 100} \right) = 114.\left( {t_{1} - 100} \right)$

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt $Q_{thu} = Q_{toa}$:

$89780 = 114.\left( {t_{1} - 100} \right)$

$\left. \Rightarrow t_{1} - 100 = \dfrac{89780}{114} \approx 787,5^{0}C \right.$

$\left. \Rightarrow t_{1} = 787,5 + 100 = 887,5^{0}C \right.$

Vậy nhiệt độ ban đầu của miếng đồng là $887,5^{0}C$

Đáp án cần chọn là: A; C; D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.