Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Người ta bỏ một miếng hợp kim chi và kẽm có khối lượng 50 g ở nhiệt độ 136°C vào một nhiệt lượng kế có nhiệt dung 50 J/K chứa 100 g nước ở 14°C

Bài 29. Người ta bỏ một miếng hợp kim chi và kẽm có khối lượng 50 g ở nhiệt độ 136°C vào một nhiệt lượng kế có nhiệt dung 50 J/K chứa 100 g nước ở 14°C. Xác định khối lượng của kẽm và chỉ trong hợp kim trên. Biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt trong nhiệt lượng kế là 18 °C. Cho nhiệt dung riêng của nước là  4180 J/kg.K; của kẽm là 337 J/kg. K; của chỉ là 126 J/kg.K.

1 trả lời
Hỏi chi tiết
25
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng nguyên lý bảo toàn năng lượng, cụ thể là trong quá trình truyền nhiệt, nhiệt năng mất đi bằng nhiệt năng thu vào.

Gọi:
- **m₁**: khối lượng của nước = 100 g = 0.1 kg
- **m₂**: khối lượng của hợp kim = 50 g = 0.05 kg
- **m₃**: khối lượng của kẽm (trong hợp kim) = x g
- **m₄**: khối lượng của chỉ (trong hợp kim) = 50 - x g
- **T₁**: Nhiệt độ của nước đầu vào = 14°C
- **T₂**: Nhiệt độ của hợp kim đầu vào = 136°C
- **T_f**: Nhiệt độ cân bằng = 18°C

Nhiệt dung riêng:
- Nước: c₁ = 4180 J/(kg.K)
- Kẽm: c₂ = 337 J/(kg.K)
- Chì: c₃ = 126 J/(kg.K)

Áp dụng công thức cân bằng nhiệt:

Nhiệt năng mất đi của hợp kim:
\[
Q_{mất} = m_{\text{hợp kim}} \cdot c_{hợp kim} \cdot (T_2 - T_f)
\]
Với:
\[
m_{\text{hợp kim}} = m_3 + m_4 = x + (50 - x) = 50 \text{ g} = 0.05 \text{ kg}
\]
Nhiệt dung riêng của hợp kim có thể tính với công thức:
\[
c_{hợp kim} = \frac{m_3 \cdot c_2 + m_4 \cdot c_3}{m_{\text{hợp kim}}} = \frac{x \cdot 337 + (50 - x) \cdot 126}{50}
\]

Nhiệt năng thu vào của nước:
\[
Q_{thu} = m_1 \cdot c_1 \cdot (T_f - T_1) = 0.1 \cdot 4180 \cdot (18 - 14) = 0.1 \cdot 4180 \cdot 4
\]
Tính giá trị này:
\[
Q_{thu} = 0.1 \cdot 4180 \cdot 4 = 1672 \text{ J}
\]

Phương trình cân bằng nhiệt:
\[
Q_{mất} = Q_{thu}
\]
\[
m_{\text{hợp kim}} \cdot c_{hợp kim} \cdot (T_2 - T_f) = Q_{thu}
\]
\[
50 \cdot \left(\frac{x \cdot 337 + (50 - x) \cdot 126}{50}\right) \cdot (136 - 18) = 1672
\]
\[
(x \cdot 337 + (50 - x) \cdot 126) \cdot 118 = 1672
\]

Giải phương trình:
\[
x \cdot 337 + 50 \cdot 126 - x \cdot 126 = \frac{1672}{118}
\]
\[
x \cdot (337 - 126) + 6300 = 14.16
\]
\[
x \cdot 211 + 6300 = 14.16
\]
Giải cho x:
\[
x \cdot 211 = 14.16 - 6300
\]
\[
x \cdot 211 = -6285.84
\]
Tính x:
\[
x = \frac{-6285.84}{211} \approx -29.8
\]
Do kết quả không hợp lý, có thể xem xét lại thông tin hoặc cách lập phương trình. Mời bạn kiểm tra lại hoặc trình bày bài toán một cách rõ ràng hơn.
1
0
+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 12 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

×
Gia sư Lazi Gia sư
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo