Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m (kg) ở nhiệt độ t1 = 230C, cho vào nhiệt lượng kế có khối lượng m (kg) nước ở nhiệt độ t2. Sau khi hệ cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước giảm đi 90C. Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) một chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) ở nhiệt độ t3 = 450C, khi có cân bằng nhiệt lần hai, nhiệt độ của hệ lại giảm đi 100C so với nhiệt độ cân bằng nhiệt lần thứ nhất. Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là c1 = 900 J/kg.K và c2 = 4200 J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt khác.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Khi có cân bằng nhiệt lần thứ nhất, nhiệt độ cân bằng của và hệ là t, ta có :
\(m.c_1(t_1 – t) = m.c_2(t_2 – t) (1)\)
mà \(t = t_2 – 9 , t_1 = 23^0C, c_1 = 900 J/kg.K, c_2 = 4200 J/kg.K (2)\)
Từ (1) và (2) ta có \(900(t_2 – 9 – 23) = 4200(t_2 – t_2 + 9) \to 900(t_2 – 32) = 4200.9 => t_2 – 32 = 42 \to t_2 = 74^0C; t = 74 – 9 = 65^0C\)
+ Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ hai, nhiệt độ cân bằng của hệ là t’, ta có
\(2m.c.(t’ – t_3) = (mc_1 + m.c_2).(t – t’) (3)\)
mà \(t’ = t – 10 = 65 – 10 = 55, t_3 = 45^0C (4)\)
+ Từ (3) và (4) ta có \(2c.(55 – 45) = (900 +4200).(65 – 55) \to 2c(10) = 5100.10\)
\( \to c = \frac{{5100}}{2} = 2550J/kg.K\)
+ Vậy nhiệt dung riêng của chất lỏng đổ thêm vào là 2550 J/kg.K.
Câu hỏi liên quan
-
Chọn câu đúng
-
Ta có ΔU = Q + A, Với ΔU là độ tăng nội năng, Q là nhiệt lượng vật nhận được, A là công vật nhận được. Hỏi khi vật thực hiện 1 quá trình đẳng áp thì điều nào sau đây là không đúng?
-
Nguyên lí I nhiệt động lực học được diễn tả bởi công thức ∆U = A + Q, với quy ước:
-
Một khí lí tưởng thực hiện quá trình đẳng tích 1 – 2 rồi đẳng áp 2 – 3 (Hình 33.2) Trong mỗi đoạn, khí nhận nhiệt hay tỏa nhiệt?
-
Đồ thị bên biểu diễn một quá trình biến đổi trạng thái của khí lý tưởng. Hỏi trong quá trình này Q, A và ∆U phải có giá trị như thế nào?
-
Người ta thực hiện công 100 J để nén khí trong một xilanh. Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 20 J.
-
Một động cơ của xe máy có hiệu suất là 20%. Sau một giờ hoạt động tiêu thụ hết 1 kg xăng có năng suất toả nhiệt là 46.106 J/kg. Công suất của động cơ xe máy là bao nhiêu?
-
Một bình chứa 14 g khí nitơ ở nhiệt độ 270C và áp suất 1 atm. Sau khi hơ nóng, áp suất trong bình chứa khí tăng lên tới 5atm. Biết nhiệt dung riêng của nitơ trong quá trình nung nóng đẳng tích cV = 742 J/(kg.K). Coi sự nở vì nhiệt của bình là không đáng kể. Nhiệt lượng cần cung cấp cho khí nitơ và độ tăng nội năng của khí là
-
Một lượng không khí nóng được chứa trong một xilanh cách nhiệt đặt nằm ngang có pit-tông có thể dịch chuyển được. Không khí nóng dãn nở đẩy pit-tông dịch chuyển. Nếu không khí nóng thực hiện một công có độ lớn là 2000 J thì nội năng của nó biến đổi một lượng bằng.
-
Người ta truyền cho khí trong xilanh nhiệt lượng 100J. Khí nở ra thực hiện công 70J đẩy pittông lên. Độ biến thiên nội năng của khí là
-
Một bình kín chứa 2g khí lý tưởng ở 200C được đun nóng đẳng tích để áp suất khí tăng lên 2 lần. Tính độ biến thiên nội năng của khối khí, cho biết nhiệt dung riêng đẳng tích khí là 12,3.103 J/kg.K
-
Một lượng khí lí tưởng thực hiên quá trình thể hiện bởi đoạn thẳng 1 -2 trên đồ thị p –V (hình vẽ). Trong quá trình đó, chất khí:
.PNG)
-
Khi truyền nhiệt lượng 6.106 J cho khí trong một xilanh hình trụ thì khí nở ra đẩy pit-tông lên làm thể tích của khí tăng thêm 0,50 m3. Tính độ biến thiên nội năng của khí. Biết áp suất của khí là 8.106 N/m2 và coi áp suất này không đổi trong quá trình khí thực hiện công.
-
Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì Q và A trong hệ thức \(\Delta U = A + Q\) phải có giá trị nào sau đây?
-
Người ta truyền cho khí trong xy lanh nhiệt lượng 100 J. Khí nở ra sinh công 70 J đẩy pittong lên. Tính biến thiên nội năng của khí.
-
Biểu thức nào sau đây phù hợp với quá trình nén khí đẳng nhiệt?
-
Chọn câu trả lời đúng. Nhiệt nóng chảy riêng của vàng là 2,8.103 J/Kg.
-
Động cơ nhiệt lí tưởng làm việc giữa 2 nguồn nhiệt 27°C và 127°C. Nhiệt lượng nhận được của ngùôn nóng trong 1 chu trình là 2400J. Nhiệt lượng động cơ truyền cho nguồn lạnh trong 1 chu trình là?
-
Người ta thực hiện công 1000 J để nén khí trong một xilanh. Tính độ biến thiên của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 400 J?
-
Trong các hệ thức sau, hệ thức nào biểu diễn cho quá trình nung nóng khí trong bình kín khi bỏ qua sự nở vì nhiệt của bình?
