Bài 26. Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu

a.

\(Q_{thu}=mc\left(t-t_1\right)=0,25\cdot4200\cdot\left(50-30\right)=21000\left(J\right)\)

b.

\(Q_{toa}=mc\left(t_1-t\right)=m\cdot380\cdot\left(100-50\right)=19000m\left(J\right)\)

Tóm tắt

\(m=250kg\\ P=10.m=10.250=2500N\\ h=12m\)

___________

\(A=?J\)

Giải

Công thực hiện được trong trường hợp này là:

\(A=P.h=2500.12=30 000J\)

Tóm tắt

\(m_1=700g=0,7kg\)

\(V=1l\Rightarrow m_2=1kg\)

\(t_1=90^0C\)

\(t=25^0C\)

\(c_1=880J/kg.K\)

\(c_2=4200J/kg.K\)

_________

\(Q_2=?J\)

Giải

Nhiệt lượng miếng nhôm toả ra là:

\(Q_1=m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=0,7.880.\left(90-25\right)=40040J\)

Vì nhiệt lượng toả ra bằng nhiệt lượng thu vào

\(\Rightarrow Q_1=Q_2=40040J\)

Vậy nước nhận được 1 nhiệt lượng là \(40040J\)

Tóm tắt:

\(m_1=100g=0,1kg\)

\(t_1=120^oC\)

\(m_2=500g=0,5kg\)

\(t_2=25^oC\)

\(t=60^oC\)

\(c_1=380J/kg.K\)

\(c_2=4200J/kg.K\)

=========

\(m_3=?kg\)

Nhiệt năng cần để đun hỗn hợp lên:

\(Q=Q_1+Q_2\)

\(\Leftrightarrow Q=m_1.c_1.\left(t_1-t\right)+m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\)

\(\Leftrightarrow Q=0,1.380.\left(120-60\right)+0,5.4200.\left(60-25\right)\)

\(\Leftrightarrow Q=2280+73500\)

\(\Leftrightarrow Q=75780J\)

Khối lượng dầu dùng để đun hỗn hợp lên:

\(Q=q.m\Rightarrow m=\dfrac{Q}{q}=\dfrac{75780}{44.10^6}\approx0,0017kg\)

Để giải bài toán này, ta sử dụng công thức trao đổi nhiệt:

$Q_{đồng} = -Q_{nước}$

Trong đó $Q_{đồng}$ là lượng nhiệt mà đồng nhận được, $Q_{nước}$ là lượng nhiệt mà nước nhận được.

Ta có:

$Q_{đồng} = mc\Delta T$

Với $m$ là khối lượng của đồng, $c$ là nhiệt dung riêng của đồng và $\Delta T$ là hiệu nhiệt độ giữa đồng và nước:

$\Delta T = T_{cân bằng} - T_{ban đầu} = 60^\circ C - 25^\circ C = 35^\circ C$

$Q_{đồng} = 100g \times 0.385 J/g^\circ C \times 35^\circ C = 1347.5 J$

Với nước, ta có:

$Q_{nước} = mc\Delta T$

Với $m$ là khối lượng của nước, $c$ là nhiệt dung riêng của nước và $\Delta T$ là hiệu nhiệt độ giữa nước và môi trường xung quanh:

$\Delta T = T_{cân bằng} - T_{ban đầu} = 60^\circ C - 25^\circ C = 35^\circ C$

$Q_{nước} = 500g \times 4.184 J/g^\circ C \times 35^\circ C = 73220 J$

Do $Q_{đồng} = -Q_{nước}$, ta có:

$1347.5 J = -73220 J + Q_{dầu}$

$Q_{dầu} = 74567.5 J$

Vậy lượng dầu cần dùng để đun hỗn hợp trên là:

$Q_{dầu} = mc\Delta T$

Với $m$ là khối lượng của dầu, $c$ là nhiệt dung riêng của dầu và $\Delta T$ là hiệu nhiệt độ giữa dầu và môi trường xung quanh:

$\Delta T = T_{cân bằng} - T_{ban đầu} = 60^\circ C - 120^\circ C = -60^\circ C$

$c$ của dầu không được cung cấp trong đề bài, vì vậy ta giả sử $c$ của dầu bằng $2.0 J/g^\circ C$ (giá trị này thường được sử dụng cho các loại dầu thực vật):

$74567.5 J = m \times 2.0 J/g^\circ C \times (-60^\circ C)$

$m = 620.6 g$

Vậy lượng dầu cần dùng để đun hỗn hợp trên là 620.6g.

Ta có phương trình cân bằng nhiệt

\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ m_1c_1\Delta t=m_2c_2\Delta t\\ 0,1.880\left(80-t_1\right)=1.4200\left(t_{cb}-20\right)\\ \Rightarrow t_{cb}\approx21,23^o\)

lỗi rồi , bn chịu khó đánh máy ra nhé

Nhiệt lượng cần thiết

\(Q=Q_1+Q_2=\left(5.4200+0,4.880\right)\left(100-20\right)=1708160J\)

Khối lượng củi cần dùng 

\(m=\dfrac{Q}{q}\approx0,17\)

Nl đồng toả ra 

\(Q=mc\Delta t=0,5.380.\left(80-20\right)=11400J\)

Ta có pt cân bằng nhiệt

\(Q=Q'\\ \Leftrightarrow11400=0,5.4200\Delta t\\ \Rightarrow\Delta t\approx5,43^o\)

a)Nhiệt lượng cần thiết đun sôi 2 lít nước: 

   \(Q=\left(m_1c_1+m_2c_2\right)\left(t_2-t_1\right)=\left(2\cdot4200+0,5\cdot880\right)\left(100-20\right)=707200J\)

b)Có 50% năng lượng hao phí ra môi trường xung quanh.

    \(\Rightarrow\)Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước:

    \(Q=50\%\cdot707200=353600J\)