thả một quả cầu nhôm có khối lượng 0,2 kg đã được đun nóng tới 100 độ C và một cốc nước ở 20 độ C sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và nước đều là 27 độ C . bỏ qua sự mất mát nhiệt ở môi trường xung quanh tính:
a/ nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra
b/ khối lượng nước trong cốc
biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là 880j/kg.k và 4200j/kg.k
Cho biết:
\(m_1=0,2kg\)
\(t_1=100^oC\)
\(t_1'=20^oC\)
\(t_2=27^oC\)
\(C_1=880J\)/kg.K
\(C_2=4200J\)/kg.K
Tìm: a) \(Q_1=?\)
b) \(m_2=?\)
Giải:
a) Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra:
\(Q_1=m_1C_1\left(t_1-t_2\right)\)
\(Q_1=0,2.880\left(100-27\right)\)
\(Q_1=12848\left(J\right)\)
b) Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
\(Q_1=Q_2\)
Hay: 12848 = \(m_2C_2\left(t_2-t_1'\right)\)
12848 = \(m_2.4200\left(27-20\right)\)
12848 = \(29400m_2\)
\(\Rightarrow m_2=\)0,437(kg)
Đáp số: a) \(Q_1=12848J\)
b) \(m_2=0,437kg\)
Tóm tắt :
\(m_1=0,2kg\)
\(t_1=100^oC\)
\(c_1=880J/kg.K\)
\(t_2=20^oC\)
\(_2=4200J/kg.K\)
\(t=27^oC\)
\(Q_{tỏa}=?\)
\(m_2=?\)
GIẢI :
a) Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra là :
\(Q_{tỏa}=m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=0,2.880.\left(100-27\right)=12848\left(J\right)\)
b) Nhiệt lượng nước thu vào là :
\(Q_{thu}=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)=m_2.4200.\left(27-20\right)\)
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có :
\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)
\(\Rightarrow m_1.c_2.\left(t_1-t\right)=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\)
\(\Rightarrow0,2.880.\left(100-27\right)=m_2.4200.\left(27-20\right)\)
\(\Rightarrow12848=29400m_2\)
\(\Rightarrow m_2\approx0,44kg\)