JavaScript is required

Câu hỏi:

Một người thợ xác định nhiệt độ của một lò nung bằng cách đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 50 g. Coi thời gian nung là đủ dài và tốc độ nung chậm để miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ lò nung. Khi đó, người thợ lấy miếng sắt ra khỏi lò nung và thả nó vào một nhiệt lượng kế có vỏ bằng thép, khối lượng 150g chứa 0,7 lít nước ở nhiệt độ 20 °C. Coi miếng sắt và nhiệt lượng kế chứa nước chỉ truyền nhiệt cho nhau. Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước lúc này tăng lên đến 26 °C. Biết nhiệt dung riêng của sắt và thép là 460 J/kg.K, của nước là 4 180 J/kg.K. Tính nhiệt độ của lò nung.

Trả lời:

Đáp án đúng:


Gọi $t$ là nhiệt độ của lò nung. Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ $t$ xuống $26^\circ C$ là: $Q_1 = m_1 c_1 (t - 26) = 0.05 \cdot 460 \cdot (t - 26) = 23(t-26)$. Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ $20^\circ C$ lên $26^\circ C$ là: $Q_2 = m_2 c_2 (26 - 20) = 0.7 \cdot 4180 \cdot 6 = 17556 J$. Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào khi tăng nhiệt độ từ $20^\circ C$ lên $26^\circ C$ là: $Q_3 = m_3 c_3 (26 - 20) = 0.15 \cdot 460 \cdot 6 = 414 J$. Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: $Q_1 = Q_2 + Q_3$. $23(t - 26) = 17556 + 414 = 17970$. $t - 26 = \frac{17970}{23} = 781.3$. $t = 781.3 + 26 = 807.3 ^\circ C$. Có lẽ có sự nhầm lẫn ở đâu đó trong dữ kiện đề bài. Với các đáp án hiện có, không có đáp án nào khớp với kết quả tính toán. Nếu ta coi như nhiệt độ cuối cùng là 23 °C thì : $Q_1 = m_1 c_1 (t - 23) = 0.05 * 460 * (t-23)$ $Q_2 = m_2 c_2 (23-20) = 0.7 * 4180 * 3 = 8778$ $Q_3 = m_3 c_3 (23-20) = 0.15 * 460 * 3 = 207$ $23(t-23) = 8778 + 207 = 8985$ $t-23 = 8985/23 = 390.65$ $t = 390.65 + 23 = 413.65$ Nếu nhiệt độ cuối cùng là 29 độ thì $Q_1 = m_1 c_1 (t - 29) = 0.05 * 460 * (t-29)$ $Q_2 = m_2 c_2 (29-20) = 0.7 * 4180 * 9 = 26334$ $Q_3 = m_3 c_3 (29-20) = 0.15 * 460 * 9 = 621$ $23(t-29) = 26334 + 621 = 26955$ $t-29 = 26955/23 = 1171.9$ $t = 1171.9 + 29 = 1200.9$ Nếu nhiệt độ cuối cùng là 26 và khối lượng nước là 0.35 kg thì $Q_1 = 23(t-26)$ $Q_2 = 0.35 * 4180 * 6 = 8778$ $Q_3 = 414$ $23(t-26) = 8778 + 414 = 9192$ $t-26 = 9192/23 = 399.65$ $t = 399.65 + 26 = 425.65$ Nếu nhiệt độ cuối cùng là 26 và khối lượng nước là 1.4 kg thì $Q_1 = 23(t-26)$ $Q_2 = 1.4 * 4180 * 6 = 35112$ $Q_3 = 414$ $23(t-26) = 35112 + 414 = 35526$ $t-26 = 35526/23 = 1544.6$ $t = 1544.6 + 26 = 1570.6^\circ C$ Xem lại đề bài

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

Câu hỏi liên quan