Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Một bình cách nhiệt chứa°a đầy nước ở nhiệt độ t0 = 20°C. Người ta thả vào bình 1 hòn bi nhôm ở nhiệt độ t = 100C, sau khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước trong bình là t1 = 30,3°C

Một bình cách nhiệt chứa đầy nước ở nhiệt độ t0 = 20oC. Người ta thả vào bình 1 hòn bi nhôm ở nhiệt độ t = 100oC, sau khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước trong bình là t1 = 30,3oC. Người ta lại thả hòn bi thứ 2 giống hệt hòn bi thứ nhất thì nhiệt độ của nước cân bằng là t2 = 42,6oC. Xác định cnhôm. Biết Dnước = 1000kg/m3 ; Dnhôm = 2700kg/m3 ; cnước = 4200J/kg.K

[Giải cụ thể giúp tớ với=)))))]
1 trả lời
Hỏi chi tiết
321
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, chúng ta cần sử dụng định luật bảo toàn năng lượng. Khi hòn bi nhôm được thả vào nước, nhiệt lượng mất đi của hòn bi nhôm sẽ bằng nhiệt lượng nhận được của nước.

### Bước 1: Xác định khối lượng của nước và hòn bi nhôm

Giả sử thể tích của nước trong bình là \( V \) (m^3).

Khối lượng của nước:
\[ m_{\text{nước}} = D_{\text{nước}} \cdot V = 1000 \cdot V \, \text{kg} \]

Khối lượng của hòn bi nhôm:
\[ m_{\text{nhôm}} = D_{\text{nhôm}} \cdot V_{\text{bi}} = 2700 \cdot V_{\text{bi}} \, \text{kg} \]

### Bước 2: Thiết lập phương trình cân bằng nhiệt cho lần thả hòn bi thứ nhất

Nhiệt lượng mất đi của hòn bi nhôm khi nhiệt độ giảm từ 100°C xuống 30,3°C:
\[ Q_{\text{mất}} = m_{\text{nhôm}} \cdot c_{\text{nhôm}} \cdot (100 - 30,3) \]

Nhiệt lượng nhận được của nước khi nhiệt độ tăng từ 20°C lên 30,3°C:
\[ Q_{\text{nhận}} = m_{\text{nước}} \cdot c_{\text{nước}} \cdot (30,3 - 20) \]

Theo định luật bảo toàn năng lượng:
\[ m_{\text{nhôm}} \cdot c_{\text{nhôm}} \cdot (100 - 30,3) = m_{\text{nước}} \cdot c_{\text{nước}} \cdot (30,3 - 20) \]

Thay các giá trị đã biết vào:
\[ 2700 \cdot V_{\text{bi}} \cdot c_{\text{nhôm}} \cdot 69,7 = 1000 \cdot V \cdot 4200 \cdot 10,3 \]

### Bước 3: Thiết lập phương trình cân bằng nhiệt cho lần thả hòn bi thứ hai

Nhiệt lượng mất đi của hòn bi nhôm khi nhiệt độ giảm từ 100°C xuống 42,6°C:
\[ Q_{\text{mất}} = m_{\text{nhôm}} \cdot c_{\text{nhôm}} \cdot (100 - 42,6) \]

Nhiệt lượng nhận được của nước khi nhiệt độ tăng từ 30,3°C lên 42,6°C:
\[ Q_{\text{nhận}} = m_{\text{nước}} \cdot c_{\text{nước}} \cdot (42,6 - 30,3) \]

Theo định luật bảo toàn năng lượng:
\[ m_{\text{nhôm}} \cdot c_{\text{nhôm}} \cdot (100 - 42,6) = m_{\text{nước}} \cdot c_{\text{nước}} \cdot (42,6 - 30,3) \]

Thay các giá trị đã biết vào:
\[ 2700 \cdot V_{\text{bi}} \cdot c_{\text{nhôm}} \cdot 57,4 = 1000 \cdot V \cdot 4200 \cdot 12,3 \]

### Bước 4: Giải hệ phương trình

Từ phương trình thứ nhất:
\[ 2700 \cdot V_{\text{bi}} \cdot c_{\text{nhôm}} \cdot 69,7 = 1000 \cdot V \cdot 4200 \cdot 10,3 \]
\[ 2700 \cdot V_{\text{bi}} \cdot c_{\text{nhôm}} = \frac{1000 \cdot V \cdot 4200 \cdot 10,3}{69,7} \]
\[ 2700 \cdot V_{\text{bi}} \cdot c_{\text{nhôm}} = 621000 \cdot \frac{V}{69,7} \]
\[ c_{\text{nhôm}} = \frac{621000}{2700 \cdot 69,7} \]

Từ phương trình thứ hai:
\[ 2700 \cdot V_{\text{bi}} \cdot c_{\text{nhôm}} \cdot 57,4 = 1000 \cdot V \cdot 4200 \cdot 12,3 \]
\[ 2700 \cdot V_{\text{bi}} \cdot c_{\text{nhôm}} = \frac{1000 \cdot V \cdot 4200 \cdot 12,3}{57,4} \]
\[ 2700 \cdot V_{\text{bi}} \cdot c_{\text{nhôm}} = 516600 \cdot \frac{V}{57,4} \]
\[ c_{\text{nhôm}} = \frac{516600}{2700 \cdot 57,4} \]

### Bước 5: Tính giá trị của \( c_{\text{nhôm}} \)

Từ phương trình thứ nhất:
\[ c_{\text{nhôm}} = \frac{621000}{2700 \cdot 69,7} \approx 3.29 \, \text{J/kg.K} \]

Từ phương trình thứ hai:
\[ c_{\text{nhôm}} = \frac{516600}{2700 \cdot 57,4} \approx 3.29 \, \text{J/kg.K} \]

Vậy, nhiệt dung riêng của nhôm là:
\[ c_{\text{nhôm}} \approx 3.29 \, \text{J/kg.K} \]
2
0
Ngọc Mai
05/07 14:03:39
+5đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập liên quan
Bài tập Vật lý Lớp 8 mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k