Để xác định nhiệt độ của một bếp lò người ta làm như sau: Bỏ vào lò một khối đồng hình lập phương có canh a= 2cm, sau đó lấy khối đồng bỏ trên một tảng nước đá ở 00C. khi có cân bằng nhiệt , mặt trên của đồng chìm dưới mặt nước đá 1 đoạn b=1cm. Biết khối lượng riêng của đồng là D0=8900kg/m3, nhiệt dung riêng của đồng c0 =400J/kg.k, nhiệt nóng chảy của nước đá \(\lambda\) = 3,4.105J/kg.k, khối lượng riêng của nước đá D= 900kg/m3. Giả sử nước đá chỉ tan có dạng hình hộp có tiết diện bằng tiết diện khối đồng.
Giải:
Cho biết: a = 2cm = 2.10-2m b= 1cm = 1.10-2m
Do = 8900kg/m3 D = 900kg/m3
= 3,4.105J/kg co = 400J/kg.K
t2 = 00C t1 =?
Nhiệt lượng đồng tỏa ra khi hạ nhiệt từ t1 xuống t2:
Qtỏa = mđ.co.( t1 – t2) Trong đó : mđ = Do.Vđ = Do.a3
Nhiệt lượng nước đá thu vào khi nóng chảy: Q thu = . mnước = .D.a2( a + b)
Vì xem hai vật chỉ trao đổi nhiệt cho nhau nên ta có: Qtỏa = Qthu
Hay : Do.a3.co. ( t1-t2) = .D.a2.(a +b)
Vậy nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng là 128,90C.
Chúc bạn học tốt!
Giải:
Nhiệt độ lò t của lò chính là nhiệt độ khối đồng.
Nhiệt dung riêng của đồng c1 = 400J/kgK
Gọi m1 là khối lượng của đồng
=> m1 = Dđồng × a³
Gọi m2 là khối lượng của phần nước đá tan thành nước ở 0°C
=> m2 = Dđá × Vđá chảy = Dđá × a².(a+b)
Nhiệt lượng khối đồng tỏa ra khi giảm từ t°C đến 0°C :
Q1 = m1.c1(t - 0) = m1.c1.t (J)
Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy(tan) hoàn toàn ở O°C.
Q2 = m2.λ (J)
Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2
m1.c1.t = λ.m2
=> t = (λ.m2) / (m1.c1) = [λ × Dđá × a².(a+b) ] / (Dđồng × a³ × c1 )
=> t = [λ × Dđá × (a+b) ] / (Dđồng × a × c1 )
=> t = (340000 × 900 × 3 ) / (8900 × 2 × 400 )
=> t = 128,9 °C