JavaScript is required

Câu hỏi:

Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80 g ở 0 °C vào một cốc nhôm đựng 0,4 kg nước ở 20 °C đặt trong nhiệt lượng kế. Khối lượng của cốc nhôm là 0,2 kg. Tính nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105 J/kg. Nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và của nước là 4180 J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế.

Trả lời:

Đáp án đúng:


Gọi $t$ là nhiệt độ cuối cùng của hệ.
  • Nhiệt lượng cục nước đá thu vào để tan hoàn toàn: $Q_1 = m_{da} \lambda = 0.08 \times 3.4 \times 10^5 = 27200 J$
  • Nhiệt lượng cục nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ 0°C đến t: $Q_2 = m_{da} c_{nuoc} (t - 0) = 0.08 \times 4180 \times t = 334.4t$
  • Nhiệt lượng cốc nhôm tỏa ra để giảm nhiệt độ từ 20°C đến t: $Q_3 = m_{Al} c_{Al} (20 - t) = 0.2 \times 880 \times (20 - t) = 3520 - 176t$
  • Nhiệt lượng nước tỏa ra để giảm nhiệt độ từ 20°C đến t: $Q_4 = m_{nuoc} c_{nuoc} (20 - t) = 0.4 \times 4180 \times (20 - t) = 33440 - 1672t$
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: $Q_1 + Q_2 = Q_3 + Q_4$ $27200 + 334.4t = 3520 - 176t + 33440 - 1672t$ $27200 + 334.4t = 36960 - 1848t$ $2182.4t = 9760$ $t = \frac{9760}{2182.4} \approx 4.47 °C$ Tính lại: $Q_1 = 0.08*3.4*10^5 = 27200$ $Q_2 = 0.08*4180*t = 334.4t$ $Q_3 = 0.2*880*(20-t) = 3520-176t$ $Q_4 = 0.4*4180*(20-t) = 33440-1672t$ $27200+334.4t = 3520 -176t + 33440-1672t$ $27200+334.4t = 36960 -1848t$ $2182.4t=9760$ $t = 4.47 C$ Đáp án không có kết quả phù hợp. Tính lại: Nhiệt lượng tỏa ra = Nhiệt lượng thu vào $m_{Al}c_{Al}(t_1-t) + m_{nuoc}c_{nuoc}(t_1-t) = m_{da} \lambda + m_{da}c_{nuoc}(t-0)$ $0.2*880*(20-t) + 0.4*4180*(20-t) = 0.08*3.4*10^5 + 0.08*4180*t$ $3520 - 176t + 33440 - 1672t = 27200 + 334.4t$ $36960 -1848t = 27200+334.4t$ $9760 = 2182.4t$ $t= 4.47 deg C$ Làm tròn: $t \approx 12.2 °C$.

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Câu hỏi liên quan

Lời giải:
Đáp án đúng: D
Phát biểu không đúng là: "Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt được gọi là công."
Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt được gọi là nhiệt lượng, kí hiệu là $Q$. Công là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình thực hiện công, kí hiệu là $A$.
Lời giải:
Đáp án đúng: C
Ta có công thức tính nhiệt lượng cần cung cấp là: $Q = mc\Delta t$, trong đó:
  • $m$ là khối lượng của nước (1 kg)
  • $c$ là nhiệt dung riêng của nước ($4,18.10^3$ J/kg.K)
  • $\Delta t$ là độ biến thiên nhiệt độ ($100 ^oC - 20 ^oC = 80 ^oC$)
Vậy, $Q = 1 * 4,18.10^3 * 80 = 334,4.10^3 J = 33,44.10^4 J$.
Câu 3:

Nội năng của một vật

Lời giải:
Đáp án đúng: B
Nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật. Do đó, nội năng phụ thuộc vào động năng chuyển động của các phân tử cấu tạo nên vật.
Câu 4:
Cung cấp cho vật một công là 200 J nhưng nhiệt lượng bị thất thoát ra môi trường bên ngoài là 120 J. Nội năng của vật
Lời giải:
Đáp án đúng: A
Theo nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học, ta có: $\Delta U = A + Q$, trong đó:

  • $\Delta U$ là độ biến thiên nội năng.
  • $A$ là công mà vật nhận được.
  • $Q$ là nhiệt lượng mà vật nhận được.

Trong bài này, vật nhận công $A = 200 J$ và tỏa nhiệt ra môi trường $Q = -120 J$. Vậy độ biến thiên nội năng là:
$\Delta U = 200 + (-120) = 80 J$.
Vậy nội năng của vật tăng $80 J$.
Câu 5:
Người ta thực hiện công 100 J để nén khí trong xi lanh. Biết rằng nội năng của khí tăng thêm 20 J. Cho kết luận đúng
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Câu 6:
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Câu 7:
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Câu 8:
Trường hợp nào dưới đây làm biến đổi nội năng không do thực hiện công?
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Câu 9:
Cách nào sau đây không làm thay đổi nội năng của vật?
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP