Một bình chứa hình trụ, thành mỏng, có chiều cao h1 = 20 cm và diện tích đáy S1 = 100 cm2 đặt trên mặt bàn nằm ngang. Đổ vào bình 1 lít nước ở nhiệt độ t1 = 80oC. Thả vào bình một khối trụ đồng tính khối lượng m, diện tích đáy S2 = 80 cm2, chiều cao h2 = 25 cm và nhiệt độ . Khi cân bằng nhiệt được thiết lập thì đáy dưới của khối trụ song song và cách đáy của bình một đoạn x = 4 cm nhiệt độ nước trong bình là t0 = 65oC. Bỏ qua sự nở vì nhiệt, sự trao đổi nhiệt với bình và với môi trường xung quanh. Biết khối lượng riêng của nước D = 1000 kg/m3, nhiệt dung riêng của nước và chất làm khối trụ lần lượt là Cn = 4200 J/(kg.K) và Ctr = 2000 J/(kg.K). Xác định:
a, Khối lượng m của khối trụ
b, Nhiệt độ ban đầu t2 của khối trụ
c, Khối lượng tối thiểu của vật phải đặt lên khối trụ để khi cân bằng thì khối trụ chạm đáy bình
Bằng cách nhấp vào Đăng nhập, bạn đồng ý Chính sách bảo mật và Điều khoản sử dụng của chúng tôi. Nếu đây không phải máy tính của bạn, để đảm bảo an toàn, hãy sử dụng Cửa sổ riêng tư (Tab ẩn danh) để đăng nhập (New Private Window / New Incognito Window).
a,
Giả sử khi thả khối trụ vào bình thì nước chưa tràn ra ngoài (y < h1 - x = 16cm).
S1.x + (S1 – S2).y = 1000 ⟹ y = 15 cm (thỏa mãn)
Điều kiện cân bằng cho khối trụ:
m = D.Vc = D.y.S2 = 1000.0,15.60.10-4 = 0,9 kg
b, Bảo toàn năng lượng: mncn(t1 – t0) = mtr.ctr(t0 – t2)
1.4200.15 = 0,9.2000.(65 - t2) => t2 = 30oC
c, Khi khối trụ chạm đáy thì thể tích của phần bình xung quanh khối trụ còn là:
V = h1(S1 - S2) = 20(100 - 60) = 800cm3 < 1000cm3
=> thể tích phần trụ chìm trong chất lỏng là: Vc = h1.S2 = 20.60 = 1200 cm3.
ĐKCB cho khối trụ: m + ∆m = D.Vc = D.h1.S2 = 1000.0,2.60.10-4 = 1,2 kg
=> ∆m = 0,3kg
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 |