Một ấm nhôm khối lượng \(500\,\,g\) đựng \(1,5\,\,...

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Công thức tính nhiệt lượng: \(Q = m.c.\Delta t\)

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

Giải chi tiết:

Tóm tắt:

a)

Ấm nhôm 500g = 0,5 kg đựng 1,5lit nước tương ứng 1,5kg nước ở t₁ = 20 ⁰ C

Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho nước để đun sôi ấm nước

Nhiệt dung riêng của nhôm, nước lần lượt là c₁ = 880J/ kg.K, c ₂ = 4200J/kg.K

b)

Vật tỏa nhiệt: nước nóng, m _ncn = 1,5 kg; t ₁ = 100 ⁰ C; t _cb = ? ⁰ C; c _nc = 4200 J/kg.K.

Vật thu nhiệt: 10 lít nước lạnh; m _ncl = 10 kg; c _nc = 4200J/Kg.K; t ₂ = 20⁰ C

Tìm nhiệt độ khi cân bằng.

Giải:

a)

Nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước nóng đến 100⁰ C gồm có nhiệt lượng cung cấp cho ấm nhôm và nhiệt lượng cung cấp cho nước:

\({Q_1} = {m_{Al}}.{c_{Al}}(100 - {t_1}) = 0,5.880(100 - 20) = 35200J\)

Nhiệt lượng thu vào của nước là:

\({Q_2} = {m_{nc}}.{c_{nc}}(100 - {t_1}) = 1,5.4200(100 - 20) = 504000J\)

Nhiệt lượng tổng cộng cần cung cấp là:

\(Q = {Q_1} + {Q_2} = 35200 + 504000 = 539200\,\,\left( J \right)\)

b)

Vật tỏa nhiệt: nước nóng, m _ncn = 1,5 kg; t ₁ = 100 ⁰ C; t _cb = ? ⁰C; c _nc = 4200 J/kg.K.

Vật thu nhiệt: 10 lít nước lạnh; m _ncl = 10 kg; c _nc = 4200J/Kg.K; t ₂ = 20 ⁰ C

Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:

\(\begin{array}{l}
{Q_t} = {Q_{th}}\\
\Leftrightarrow {m_{ncl}}.{c_{ncl}}({t_{c{b_{}}}} - {t_2}) = {m_{ncn}}.{c_n}_{cn}.(100 - {t_{cb}})\\
\Leftrightarrow 1,5.4200.(100 - {t_{cb}}) = 10.4200.({t_{cb}} - 20)\\
\Leftrightarrow 630000 - 6300{t_{cb}} = 42000{t_{cb}} - 840000\\
\Rightarrow {t_{cb}} = 30,{4^0}C
\end{array}\)

Chọn D.