DT

Trong một bình nhiệt lượng kế chứa hai lớp nước:

Có `1`Lớp nước lạnh ở dưới,`1` lớp nước nóng ở trên. Thể tích của cả hai khối nước có thay đổi không khi xảy ra cân bằng nhiệt ?

Hãy chứng minh khẳng định đã nêu trên.( Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với thành bình)

NV
19 tháng 7 2022 lúc 8:51

Thể tích của cả hai khối nước không thay đổi khi xảy ra cân bằng nhiệt.

Chứng minh:

Gọi \(V,V',V_1,V_2\) lần lượt là thể tích nước nóng, nước lạnh và nước nóng, nước lạnh khi ở ở nhiệt độ cân bằng.

    \(\Delta t_1,\Delta t_2\) lần lượt là sự thay đổi nhiệt độ của lớp nước nóng và nước lạnh.

Ta có: \(\left[{}\begin{matrix}V=V_1+V_1K\Delta t_1\\V'=V_2-V_2K\Delta t_2\end{matrix}\right.\) 

(với K là hệ số tỷ lệ độ nở hoặc co dãn của nước khi tăng hoặc giảm 1 độ C)

\(\Rightarrow V+V'=V_1+V_1K\Delta t_1+V_2-V_2K\Delta t_2\)

\(=V_1+V_2+K\left(V_1\Delta t_1-V_2\Delta t_2\right)\)

Áp dụng PTCBN: \(m_1c_1\Delta t_1=m_2c_2\Delta t_2\)

Với cùng một điều kiện nhiệt độ nên: \(D_1=D_2=D\)

\(\Rightarrow V_1Dc\Delta t_1=V_2Dc\Delta t_2\)

\(\Leftrightarrow V_1\Delta t_1=V_2\Delta t_2\)

\(\Leftrightarrow V_1\Delta t_1-V_2\Delta t_2=0\)

\(\Rightarrow V+V'=V_1+V_2\left(dpcm\right)\)

Bình luận (0)
H24
19 tháng 7 2022 lúc 8:53

Nếu tính khối nước nóng và khối nước lạnh là V1 và V2

=> Tổng khối nước sau cân băngf là V`1và V`2

Do trung hòa về nhiệt nên và theo quy tắc nước nóng, nước lạnh khi ở nhiệt độ cân bằng. độ nở ra hoặc co lại của nước khi thay đổi 10C  phụ thuộc vào hệ số tỷ lệ K

=>V1+V2 =V`1+V`2

=>Thể tích không đổi

Bình luận (2)