Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào lò một miếng sắt có khối lượng 22,3 g

Bài 30. Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào lò một miếng sắt có khối lượng 22,3 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào một nhiệt lượng kể có khối lượng 200 g có chứa 450 g nước ở nhiệt độ 15°C thì nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kể tăng lên đến 22,5 °C. Xác định nhiệt độ của lò. Cho nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/kg. K; của chất làm nhiệt lượng kế là 418 J/kg. K; của nước là 4,18.10 J/kg.K.

1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
154
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, ta sẽ sử dụng nguyên lý bảo toàn năng lượng. Nhiệt lượng mà miếng sắt truyền cho nước và nhiệt lượng kế phải bằng nhiệt lượng mà miếng sắt đã nhận từ lò nung.

**Bước 1:** Tính nhiệt lượng mà nước và nhiệt lượng kế nhận được.

Gọi \( m_n \) là khối lượng nước, \( c_n \) là nhiệt dung riêng của nước, \( T_1 \) là nhiệt độ ban đầu của nước, và \( T_2 \) là nhiệt độ cuối cùng của nước.

Khối lượng nước: \( m_n = 450 \, \text{g} = 0,450 \, \text{kg} \)

Khối lượng nhiệt lượng kế: \( m_k = 200 \, \text{g} = 0,200 \, \text{kg} \)

Nhiệt dung riêng của nước: \( c_n = 4,18 \times 10^3 \, \text{J/kg.K} \)

Nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế: \( c_k = 418 \, \text{J/kg.K} \)

Nhiệt độ ban đầu của nước: \( T_1 = 15 \, \text{°C} \)

Nhiệt độ cuối: \( T_2 = 22,5 \, \text{°C} \)

Nhiệt lượng nhận được từ nước:

\[
Q_n = m_n \cdot c_n \cdot (T_2 - T_1) = 0,450 \cdot 4,18 \times 10^3 \cdot (22,5 - 15)
\]
\[
Q_n = 0,450 \cdot 4,18 \times 10^3 \cdot 7,5
\]

Tính giá trị \( Q_n \):

\[
Q_n = 0,450 \cdot 4,18 \times 10^3 \cdot 7,5 \approx 0,450 \cdot 4,18 \cdot 7500
\]
\[
Q_n \approx 0,450 \cdot 31350 \approx 14107,5 \, \text{J}
\]

Nhiệt lượng nhận được từ nhiệt lượng kế:

\[
Q_k = m_k \cdot c_k \cdot (T_2 - T_1)
\]

\[
Q_k = 0,200 \cdot 418 \cdot (22,5 - 15)
\]
\[
Q_k = 0,200 \cdot 418 \cdot 7,5 \approx 0,200 \cdot 418 \cdot 7,5
\]
\[
Q_k \approx 0,200 \cdot 3135 \approx 627 \, \text{J}
\]

**Tổng nhiệt lượng nhận được:**

\[
Q_{\text{total}} = Q_n + Q_k = 14107,5 + 627 = 14734,5 \, \text{J}
\]

**Bước 2:** Tính nhiệt lượng mà miếng sắt đã nhận.

Gọi \( m_s = 22,3 \, \text{g} = 0,0223 \, \text{kg} \) và \( c_s = 478 \, \text{J/kg.K} \), nhiệt độ của lò là \( T_l \).

Nhiệt lượng mà miếng sắt nhận khi được đưa vào lò nung là:

\[
Q_s = m_s \cdot c_s \cdot (T_l - T_s)
\]

Trong đó \( T_s \) là nhiệt độ ban đầu của miếng sắt, được coi là nhiệt độ môi trường. Ta chưa biết \( T_s \), nhưng nếu coi là 15°C (như nước), đâu là giá trị hợp lý.

Giả sử \( T_s = 15°C \):

\[
Q_s = 0,0223 \cdot 478 \cdot (T_l - 15)
\]

**Bước 3:** Áp dụng nguyên lý bảo toàn năng lượng:

\[
Q_s = Q_{\text{total}} \implies 0,0223 \cdot 478 \cdot (T_l - 15) = 14734,5
\]
\[
\implies 10.63514 \cdot (T_l - 15) = 14734,5
\]
\[
\implies (T_l - 15) = \frac{14734,5}{10.63514} \approx 1386,7
\]
\[
\implies T_l \approx 1386.7 + 15 \approx 1401.7°C
\]

Kết luận: Nhiệt độ của lò nung khoảng \( 1401,7 °C \) (có thể làm tròn theo yêu cầu).
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

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