30 CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ LỚP 8 BÀI 25: BÀI TẬP PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

Quá trình truyền nhiệt cho đến khi nhiệt dung riêng hai vật như nhau Lời giải: Ta có: Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của 2 vật cân bằng nhau thì ngừng lại.. Lời giải: T

Trang 1

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ LỚP 8 BÀI 25: BÀI TẬP PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

Bài 1: Phương trình nào sau đây là phương trình cân bằng nhiệt?

A Qtỏa + Qthu = 0

B Qtỏa = Qthu

C Qtỏa Qthu = 0

D toa 0

thu

Q

Q 

Lời giải:

Ta có, phương trình cân bằng nhiệt

Q tỏa ra = Q thu vào

Trong đó:

+ Qtỏa ra: tổng nhiệt lượng của các vật tỏa ra

+ Qthu vào: tổng nhiệt lượng của các vật thu vào

Đáp án cần chọn là: B

Bài 2: Đổ 5 lít nước ở 20 0 C vào 3 lít nước ở 45 0 C Nhiệt độ khi cân bằng là:

A 2,940C

B 293,750C

C 29,360C

D 29,40C

Lời giải:

+ Đổi đơn vị:

5l nước = 5kg

3l nước = 3kg

+ Gọi nhiệt độ khi cân bằng là t

Ta có:

Trang 2

- Nhiệt lượng thu vào của 5l nước là: Q1 = m1c(t−t1)

- Nhiệt lượng tỏa ra của 3l3l nước là: Q2 = m2c(t2−t)

Ta có:

0







+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Q1 = Q2 ↔ m1c(t−t1) = m2c(t2−t)

↔ m1(t−t1) = m2(t2−t)

↔ 5(t−20) = 3(45−t)

→ t = 29,375 ≈ 29,4

Vậy nhiệt độ khi cân bằng là 29,40C

Đáp án cần chọn là: D

Bài 3: Một học sinh thả 300g chì ở 100 0 C vào 250g nước ở 60 0 C Biết nhiệt dung riêng của chì là 130J/kg.K, của nước là 4200J/kg.K Nhiệt độ khi cân bằng là:

A 610C

B 680C

C 750C

D 820C

Lời giải:

+ Gọi nhiệt độ khi cân bằng là t

Ta có:

- Nhiệt lượng thu vào của chì là: Q1 = m1c1(t−t1)

- Nhiệt lượng tỏa ra của nước là: Q2 = m2c2(t2−t)

Ta có:

0







Q1 = Q2 ↔ m1c1(t−t1) = m2c2(t2−t)

↔ 0.3.130(100 − t) = 0,25.4200(t − 60)

→ t ≈ 610C

Vậy nhiệt độ khi cân bằng là 610C

Trang 3

Đáp án cần chọn là: A

Bài 4: Thả một miếng thép 2kg đang ở nhiệt độ 345 0 C vào một bình đựng 3 lít nước Sau khi cân bằng nhiệt độ cuối cùng là 30 0 C Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường Biết nhiệt dung riêng của thép, nước lần lượt là 460J/kg.K,

4200J/kg.K Nhiệt độ ban đầu của nước là:

A 70C

B 170C

C 270C

D 370C

Lời giải:

Đổi đơn vị: Khối lượng của 3l nước = 3kg

+ Gọi nhiệt độ ban đầu của nước là t0

- Nhiệt lượng của miếng thép tỏa ra là:

Q1 = m1c1Δt1 = 2.460(345 − 30) = 289800J

- Nhiệt lượng mà nước thu vào: Q2 = m2c2Δt2 = 3.4200(30 − t0)

Q1 = Q2 ↔ 289800 = 3.4200(30−t)

→t = 7

Vậy nhiệt độ ban đầu của nước là: t0 = 70C

Bài 5: Thả một thỏi sắt có m 1 = 2kg ở nhiệt độ 140 0 C vào một xô nước chứa m 2

= 4,5kg nước Sau khi cân bằng nhiệt độ cuối cùng là 27 0 C Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường Biết nhiệt dung riêng của sắt, nước lần lượt là 460J/kg.K, 4200J/kg.K

Nhiệt độ ban đầu của nước là:

A 21,50C

B 170C

C 270C

D 370C

Trang 4

Lời giải:

+ Gọi nhiệt độ ban đầu của nước là t0

- Nhiệt lượng của thỏi sắt tỏa ra là: Q1 = m1c1Δt1 = 2.460(140 − 27) = 103960J

- Nhiệt lượng mà nước thu vào: Q2 = m2c2Δt2 = 4,5.4200(27 − t0)

Q1 = Q2 ↔ 103960 = 4,5.4200(27 − t0) → t0 = 21,50C

Vậy nhiệt độ ban đầu của nước là: t0 = 21,50C

Bài 6: Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,15kg được đun nóng tới 100 0 C vào một cốc nước ở 20 0 C Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25 0 C Coi quả cầu và nước chỉ truyền nhiệt cho nhau Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước là 880J/kg.k và 4200J/kg.K Khối lượng của nước là:

A 0,47g

B 0,47kg

C 2kg

D 2g

Lời giải:

Ta có:

Nhôm:

1

0 1

0,15

880 / 100

c J kg K

 



 



Nước:

2

0 2

?

4200 / 20

m

c J kg K

 



 



Nhiệt độ cân bằng: t = 250C

+ Nhiệt lượng mà quả cầu nhôm tỏa ra là: Q1 = m1c1(t1 − t)

+ Nhiệt lượng mà nước nhận được là: Q2 = m2c2(t − t2)

Trang 5

Q1 = Q2 ↔ m1c1(t1−t) = m2c2(t−t2)

↔ 0,15.880(100−25) = m2.4200(25−20)

→ m2 = 0,471kg

Bài 7: Người ta muốn pha nước tắm với nhiệt độ 38 0 C Phải pha thêm bao nhiêu lít nước sôi vào 15 lít nước lạnh ở 24 0 C

A 2,5 lít

B 3,38 lít

C 4,2 lít

D 5 lít

Lời giải:

Đổi đơn vị: 15l nước ứng với 15kg

Ta có:

Nhiệt độ cân bằng của nước pha là: t = 380C

Nước sôi:

1

0 1

?

100

m c





 



Nước lạnh:

2

0 2

15

24

c





 



+ Nhiệt lượng mà nước sôi tỏa ra là: Q1 = m1c(t1−t)

+ Nhiệt lượng mà 15l nước lạnh nhận được là: Q2 = m2c(t−t2)

Q1 = Q2 ↔ m1c(t1−t) = m2c(t−t2)

↔ m1(t1−t) = m2(t−t2)

↔ m1(100−38) = 15(38−24)

→ m1 = 3,38kg

Vậy phải pha thêm 3,38kg hay 3,38l nước sôi vào 15l nước lạnh ở 240C để pha được nước tắm ở nhiệt độ 380C

Trang 6

Bài 8: Pha một lượng nước ở 80 0 C vào bình chứa 9 lít nước đang ở nhiệt độ

22 0 C Nhiệt độ cuối cùng khi có sự cân bằng nhiệt là 36 0 C Lượng nước đã pha thêm vào bình là:

A 28,6kg

B 2,86kg

C 2,86g

D 28,6g

Lời giải:

Đổi đơn vị: 9l nước ứng với 9kg

Ta có:

Nhiệt độ cân bằng của nước pha là: t = 360C

Nước ở 800C :

1

0 1

?

80

m c





 



Nước ở 220C :

2

0 2

9

22

m kg c





 



+ Nhiệt lượng mà nước ở 800C tỏa ra là: Q1 = m1c(t1 − t)

+ Nhiệt lượng mà nước ở 220C nhận được là: Q2 = m2c(t − t2)

Q1 = Q2 ↔ m1c(t1 − t) = m2c(t − t2)

↔ m1(t1 − t) = m2(t − t2)

↔ m1(80 − 36) = 9(36−22)

→ m1=2,86kg

Vậy phải pha 2,86kg hay 2,86lít nước ở 800C vào bình chứa 9lit nước đang ở nhiệt

độ 220C để thu được nước ở nhiệt độ 360C

Bài 9: Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g nước Miếng đồng nguội đi từ 80 0 C xuống 20 0 C Hỏi nước nóng lên thêm bao nhiêu độ? Biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kg.K và của nước là 4200 J/kg.K

Trang 7

A 5,430C

B 6,430C

C 7,430C

D 8,430C

Lời giải:

Ta có:

+ Nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa ra là:Q1 = mCu.cCu(80 − 20) = 0, 5.380(80 − 20)

= 11400J

+ Nhiệt lượng mà nước nhận được là: Q2=mnuoc.cnuoc.Δt

Mặt khác, theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Q1 = Q2 = 11400J

5, 43

nuoc nuoc

Q t

m c

Vậy nước nóng thêm được 5,430C

Đáp án cần chọn là: A

Bài 10: Người ta thả một miếng đồng khối lượng 600g ở nhiệt độ 100 0 C vào 2,5kg nước Nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 30 0 C Hỏi nước nóng lên thêm bao nhiêu độ, nếu bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình đựng nước và nhiệt

độ bên ngoài Biết nhiệt dung riêng của đồng là 380J/kg.K và của nước là 4200 J/kg.K

A 3,520C

B 1,430C

C 2,430C

D 1,520C

Lời giải:

Ta có:

Trang 8

+ Nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa ra là:Q1 = mCu.cCu(t1 − t) = 0, 6.380(100 − 30) = 15960J

+ Nhiệt lượng mà nước nhận được là: Q2=mnuoc.cnuoc.Δt

Mặt khác, theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Q1 = Q2 = 15960J

1,52

nuoc nuoc

Q t

m c

Vậy nước nóng thêm được 1,520C

Bài 11: Trộn ba chất lỏng không có tác dụng hóa học với nhau có khối lượng lần lượt là: m 1 = 2kg, m 2 = 3kg, m 3 = 4kg Biết nhiệt dung riêng và nhiệt độ của chúng lần lượt là: c 1 = 2000J/kh.K, t 1 = 57 0 C, c 2 = 4000J/kh.K, t 2 = 63 0 C, c 3

= 3000J/kh.K, t 3 = 92 0 C Nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng là:

A 60,60C

B 74,60C

C 80,60C

D 900C

Lời giải:

* Cách 1:

+ Giả sử rằng, thoạt đầu ta trộn hai chất có nhiệt độ thấp hơn với nhau ta thu được một hỗn hợp có nhiệt độ cân bằng là t′ < t3, ta có phương trình cân bằng nhiệt:

Q1 = Q2 ↔ m1c1(t′−t1) = m2c2(t2−t′) (1)

+ Sau đó, ta đem hỗn hợp trộn với chất thứ 3 ta thu được hỗn hợp 3 chất có nhiệt

độ cân bằng tcb (t′ < tcb < t3), ta có phương trình cân bằng nhiệt:

(m1c1 + m2c2)(tcb−t′) = m3c3(t3−tcb) (2)

Thế (1) vào (2), ta suy ra:

1 1 1 2 2 2 3 3 3

1 1 2 2 3 3

cb

m c t m c t m c t

t

m c m c m c



Trang 9

Thay số vào, ta được:

1 1 1 2 2 2 3 3 3

1 1 2 2 3 3

2.2000.57 3.4000.63 4.3000.92

2.2000 3.4000 4.3000

74, 6

cb

m c t m c t m c t

t

m c m c m c



Vậy nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng là: tcb = 74,60C

* Cách 2:

Gọi nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là tcb

Áp dụng công thức: Q1 + Q2 + … + Qn = 0 (1)

Ta có:

1 1 1 1

2 2 2 2

3 3 3 3

cb







Thay vào (1), ta được:

m1c1(tcb – t1) + m2c2(tcb – t2) + m3t3(tcb – t3) = 0

1 1 1 2 2 2 3 3 3

1 1 2 2 3 3

2.2000.57 3.4000.63 4.3000.92

2.2000 3.4000 4.3000

74, 6

cb

m c t m c t m c t

t

m c m c m c



Vậy nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng là: tcb = 74,60C

Bài 12: Người ta đổ vào nhiệt lượng kế ba chất lỏng có khối lượng, nhiệt độ và nhiệt dung riêng lần lượt là: m 1 = 1kg, m 2 = 10kg, m 3 = 5kg; t 1 = 6 0 C, t 2 =

-40 0 C, t 3 = 60 0 C; c 1 = 2000J/kg.K, c 2 = 4000J/kg.K, c 3 = 2000J/kg.K Bỏ qua sự truyền nhiệt cho nhiệt lượng kế, nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng:

A 20,60C

B −190C

Trang 10

C 30,60C

D −150C

Lời giải:

* Cách 1:

+ Giả sử rằng, thoạt đầu ta trộn hai chất có nhiệt độ thấp hơn với nhau ta thu được một hỗn hợp có nhiệt độ cân bằng là t ′ < t3, ta có phương trình cân bằng nhiệt:

Q1 = Q2 ↔ m1c1(t′−t1) = m2c2(t2−t′) (1)

+ Sau đó, ta đem hỗn hợp trộn với chất thứ 3 ta thu được hỗn hợp 3 chất có nhiệt

độ cân bằng tcbtcb (t′ < tcb < t3), ta có phương trình cân bằng nhiệt:

(m1c1+m2c2)(tcb−t′) = m3c3(t3−tcb) (2)

Thế (1) vào (2), ta suy ra:

1 1 1 2 2 2 3 3 3

1 1 2 2 3 3

cb

m c t m c t m c t

t

m c m c m c



Thay số vào, ta được:

1 1 1 2 2 2 3 3 3

1 1 2 2 3 3

cb

m c t m c t m c t

t

m c m c m c



1.2000.6 10.4000.( 40) 5.2000.60

19 1.2000 10.4000 5.2000

Vậy nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng là: tcb = −190C

* Cách 2:

Gọi nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là tcb

Áp dụng công thức: Q1 + Q2 + Q3 + + Qn = 0 (1)

Ta có:

1 1 1 1

2 2 2 2

3 3 3 3

cb







Thay vào (1), ta được:

Trang 11

1 1 1 2 2 2 3 3 3

1 1 2 2 3 3

1.2000.6 10.4000.( 40) 5.2000.60

1.2000 10.4000 5.2000

19

cb

m c t t m c t t m c t t

m c t m c t m c t

t

m c m c m c



 

Vậy nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng là: tcb = −190C

Bài 13: Nếu hai vật có nhiệt độ khác nhau đặt tiếp xúc nhau thì

A Quá trình truyền nhiệt dừng lại khi nhiệt độ hai vật như nhau

B Quá trình truyền nhiệt dừng lại khi nhiệt độ một vật đạt 00C

C Quá trình truyền nhiệt tiếp tục cho đến khi nhiệt năng hai vật như nhau

D Quá trình truyền nhiệt cho đến khi nhiệt dung riêng hai vật như nhau

Lời giải:

Ta có: Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của 2 vật cân bằng nhau thì ngừng lại

Bài 14: Nếu hai vật có nhiệt độ khác nhau đặt tiếp xúc nhau, quá trình truyền nhiệt dừng lại khi:

A một vật đạt nhiệt độ 00C

B nhiệt độ hai vật bằng nhau

C nhiệt năng hai vật bằng nhau

D nhiệt dung riêng hai vật bằng nhau

Lời giải:

Bài 15: Điều nào sau đây đúng với nguyên lí truyền nhiệt?

Trang 12

A Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ thấp hơn sang vật có nhiệt độ cao hơn

B Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn

C Nhiệt truyền từ vật có nhiệt dung riêng cao hơn sang vật có nhiệt dung riêng thấp hơn

D Nhiệt truyền từ vật có nhiệt dung riêng thấp hơn sang vật có nhiệt dung riêng cao hơn

Lời giải:

Ta có: Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn Đáp án cần chọn là: B

Bài 16: Nguyên lí truyền nhiệt là:

A Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn

B Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của 2 vật cân bằng nhau thì ngừng lại

C Nhiệt lượng của vật này toả ra bằng nhiệt lượng của vật kia thu vào

D Tất cả đáp án trên

Lời giải:

Nguyên lý truyền nhiệt là

- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn

- Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của 2 vật cân bằng nhau thì ngừng lại

- Nhiệt lượng của vật này toả ra bằng nhiệt lượng của vật kia thu vào

Bài 17: Thả một quả cầu bằng đồng khối lượng 500g được đun nóng tới 100 0 C vào một cốc nước ở 25 0 C Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 35 0 C Coi quả cầu và nước chỉ truyền nhiệt cho nhau Biết nhiệt dung riêng của đồng và nước là 380J/kg.K và 4200J/kg.K Khối lượng của nước là:

A 0,476g

Trang 13

B 0,47kg

C 0,294kg

D 2g

Lời giải:

Ta có:

Đồng:

1

0 1

500 0, 5

380 / 100

c J kg K

 



 



Nước:

2

0 2

?

4200 / 25

m

c J kg K

 



 



Nhiệt độ cân bằng: t = 350C

+ Nhiệt lượng mà quả cầu đồng tỏa ra là: Q1 = m1c1(t1−t)

+ Nhiệt lượng mà nước nhận được là: Q2 = m2c2(t−t2)

Q1 = Q2 ↔ m1c1(t1−t) = m2c2(t−t2)

↔ 0,5.380(100−35) = m2.4200(35−25)

→ m2 = 0,294kg

Đáp án cần chọn là: C

Bài 18: Nhúng một thỏi sắt khối lượng 3kg ở 500 0 C vào 5kg nước ở 15 0 C Biết nhiệt dung riêng của sắt và của nước lần lượt là: 460J/kg.K, 4200J/kg.K Nhiệt độ khi cân bằng là:

A 440C

B 44,90C

C 450C

D 45,90C

Lời giải:

Gọi nhiệt độ khi cân bằng là t

Trang 14

Thỏi sắt:

1 1

0 1

3

460 / 500

m kg

c J kg K

 



 



Nước:

2

0 2

5

4200 / 15

m kg

c J kg K

 



 



+ Nhiệt lượng thỏi sắt tỏa ra là: Q1 = m1c1(t1−t)

Nhiệt lượng nước thu vào là: Q2 = m2c2(t−t2)

Q1 = Q2 ↔ m1c1(t1−t) = m2c2(t−t2)

↔ 3.460(500−t) = 5.4200(t−15)

→ t = 44,9

Vậy nhiệt độ khi cân bằng là t = 44,90C

Bài 19: Thả một thỏi sắt có khối lượng m 1 = 1kg ở nhiệt độ t 1 = 140 0 C vào một

xô nước chứa m 2 = 4,5kg nước ở nhiệt độ t 2 = 24 0 C Cho nhiệt dung riêng của sắt c 1 = 460J/kg.K; của nước là 4200J/kg.K Nhiệt độ cân bằng nhiệt là:

A t = 26,60C

B t = 26,40C

C t = 26,80C

D t = 26,20C

Lời giải:

Thỏi sắt:

1 1

0 1

1

460 / 140

m kg

c J kg K

 



 



Nước:

2

0 2

4, 5

4200 / 24

c J kg K

 



 



+ Nhiệt lượng thỏi sắt tỏa ra là: Q1 = m1c1(t1−t)

Trang 15

Q1 = Q2 ↔ m1c1(t1−t) = m2c2(t−t2)

↔ 1.460(140−t) = 4,5.4200(t−24)

→ t = 26,80C

Đáp án cần chọn là: C

Bài 20: Một nhiệt lượng kế chứa 2 lít nước ở nhiệt độ 15 0 C Hỏi nước nóng lên tới bao nhiêu độ nếu bỏ vào nhiệt lượng kế một quả cân bằng đồng thau khối lượng 500g được nung nóng tới 100 0 C Lấy nhiệt dung riêng của đồng thau là 368J/kg.K, của nước là 4186J/kg.K Bỏ qua nhiệt lượng truyền cho nhiệt

lượng kế và môi trường

A t = 28,620C

B t = 16,820C

C t = 26,820C

D t = 18,720C

Lời giải:

Đổi đơn vị: Khối lượng của 2l nước = 2kg

Đồng thau:

1 1 0 1

500 0, 5

368 / 100

c J kg K

 



 



Nước:

2

0 2

2

4186 / 15

m kg

c J kg K

 



 



+ Nhiệt lượng đông thau tỏa ra là: Q1 = m1c1(t1−t)

Q1 = Q2 ↔ m1c1(t1−t) = m2c2(t−t2)

↔ 0,5.368(100−t) = 2.4186(t−15)

Trang 16

→ t = 16,820C

Bài 21: Người ta thả ba miếng đồng, nhôm, chì có cùng khối lượng vào một cốc nước nóng So sánh nhiệt độ cuối cùng của ba miếng kim loại trên:

A Nhiệt độ của miếng chì cao nhất, rồi đến miếng đồng, miếng nhôm

B Nhiệt độ miếng đồng cao nhất, rồi đến miếng nhôm, miếng chì

C Nhiệt độ miếng nhôm cao nhất, rồi đến miếng đồng, miếng chì

D Nhiệt độ ba miếng bằng nhau

Lời giải:

=> Nhiệt độ cuối cùng của ba miếng bằng nhau

Bài 22: Bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 450g nước ở nhiệt độ 22 0 C một miếng kim loại có khối lượng 350g được nung nóng tới 100 0 C Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 30 0 C Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt kế và không khí; lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K Nhiệt dung riêng của kim loại đó là:

A 358,28J/kg.K

B 458,28J/kg.K

C 615,5J/kg.K

D 215,5J/kg.K

Lời giải:

Nhiệt độ khi cân bằng là t = 300C

Kim loại:

1 1 0 1

350 0, 35

100

c





 



Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	472,94 KB