ly thuyet phuong trinh can bang nhiet moi 2022 25 cau trac nghiem hay chi tiet vat li 8

Nguyên lí truyền nhiệt Khi có hai vật truyền nhiệt với nhau thì: + Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.. + Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt

Lý thuyết Vật Lí 8 Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt (hay, chi

tiết)

1 Nguyên lí truyền nhiệt

Khi có hai vật truyền nhiệt với nhau thì:

+ Nhiệt tự 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 hai vật bằng nhau thì ngừng lại + Nhiệt lượng do vật này thu vào bằng nhiệt lượng do vật kia tỏa ra

Ví dụ: Thả một thỏi kim loại đã được nung nóng vào một bể nước, ban đầu nhiệt độ

của thỏi kim loại lớn hơn nhiệt độ của nước nên có sự trao đổi nhiệt: Thanh kim loại tỏa nhiệt và giảm nhiệt độ còn nước thu nhiệt để tăng nhiệt độ Khi nhiệt độ của thanh kim loại và của nước ngang bằng nhau thì quá trình truyền nhiệt kết thúc

2 Phương trình cân bằng nhiệt

- Trong quá trình trao đổi nhiệt, nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào

- Phương trình cân bằng nhiệt:

Qtỏa = Qthu vào

Trong đó: Qthu vào = m.c Δ t

Hình 2.1 Sơ đồ mô tả sự trao đổi nhiệt giữa hai vật

Chú ý: Đối với hệ có nhiều vật truyền nhiệt cho nhau thì trước hết ta phải xác định

được những vật nào tỏa nhiệt và những vật nào thu nhiệt Sau đó viết công thức tính nhiệt lượng cho từng vật tỏa nhiệt và thu nhiệt Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Tổng nhiệt lượng do các vật tỏa ra bằng tổng nhiệt lượng do các vật thu vào

để giải bài toán

Trắc nghiệm Phương trình cân bằng nhiệt có đáp án - Vật lí

8 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

Lời giải:

Ta có, phương trình cân bằng nhiệt

Qtỏa ra = Qthu vào

Trong đó:

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

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

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

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

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

Ta có:

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

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)

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

Q1 = Q2 ↔ 289800 = 3.4200(30−t)

+ 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)

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

250C 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:

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

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

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

Q1 = Q2 ↔ m1c1(t1−t) = m2c2(t−t2)

↔ 0,15.880(100−25) = m2.4200(25−20)

→ m2 = 0,471kg

Đáp án cần chọn là: B

Bài 7: Nếu hai vật có nhiệt độ khác nhau đặt tiếp xúc nhau thì

A Quá trình truyền nhiê ̣t dừng la ̣i khi nhiê ̣t đô ̣ hai vâ ̣t như nhau

B Quá trình truyền nhiê ̣t dừng la ̣i khi nhiê ̣t đô ̣ mô ̣t vâ ̣t đa ̣t 00C

C Quá trình truyền nhiê ̣t tiếp tu ̣c cho đến khi nhiê ̣t năng hai vâ ̣t như nhau.

D Quá trình truyền nhiê ̣t cho đến khi nhiê ̣t dung riêng hai vâ ̣t như nhau

B nhiệt độ hai vật bằng nhau

C nhiệt năng hai vật bằng nhau

D nhiệt dung riêng hai vật bằng nhau

Lời giải:

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

Đáp án cần chọn là: B

Bài 9: Điều nào sau đây đúng với nguyên lí truyền nhiệt?

A Nhiệt tự truyền từ vâ ̣t có nhiê ̣t đô ̣ thấp hơn sang vâ ̣t có nhiê ̣t đô ̣ cao hơn

B Nhiệt tự truyền từ vâ ̣t có nhiê ̣t đô ̣ cao hơn sang vâ ̣t có nhiê ̣t đô ̣ thấp hơn

C Nhiệt truyền từ vâ ̣t có nhiê ̣t dung riêng cao hơn sang vâ ̣t có nhiê ̣t dung riêng thấp hơn

D Nhiệt truyền từ vâ ̣t có nhiê ̣t dung riêng thấp hơn sang vâ ̣t có nhiê ̣t 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 10: 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

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

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

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

A 440C

Bài 13: Thả một thỏi sắt có khối lượng m1 = 1kg ở nhiệt độ t1 = 1400C vào một xô nước chứa m2 = 4,5kg nước ở nhiệt độ t2 = 240C Cho nhiệt dung riêng của sắt c1 = 460J/kg.K; của nước là 4200J/kg.K Nhiệt độ cân bằng nhiệt là:

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

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

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

Đáp án cần chọn là: C

Bài 14: Một nhiệt lượng kế chứa 2 lít nước ở nhiệt độ 150C 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 1000C 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

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

Gọi nhiệt độ khi cân bằng là t

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

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

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

+ 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)

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

Nước ở 800C :

+ 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)

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

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

Đáp án cần chọn là: B

Bài 17: Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g nước Miếng đồng

nguội đi từ 800C xuống 200C 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

A 5,430C

B 6,430C

C 7,430C

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

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

+ 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

Vậy nước nóng thêm được 1,520C

Đáp án cần chọn là: D

Bài 19: Trộn ba chất lỏng không có tác dụng hóa học với nhau có khối lượng lần

lượt là: m1 = 2kg, m2 = 3kg, m3 = 4kg Biết nhiệt dung riêng và nhiệt độ của chúng lần lượt là: c1 = 2000J/kh.K, t1 = 570C, c2 = 4000J/kh.K, t2 = 630C, c3 = 3000J/kh.K, t3 = 920C Nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng là:

+ 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:

Thay số vào, ta được:

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

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

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

Đáp án cần chọn là: B

Bài 20: Người ta đổ vào nhiệt lượng kế ba chất lỏng có khối lượng, nhiệt độ và

nhiệt dung riêng lần lượt là: m1 = 1kg, m2 = 10kg, m3 = 5kg; t1 = 60C, t2 = -400C, t3 = 600C; c1 = 2000J/kg.K, c2 = 4000J/kg.K, c3 = 2000J/kg.K Bỏ qua sự truyền nhiệt cho nhiệt lượng kế, nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng:

+ 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:

Thay số vào, ta được:

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

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

Đáp án cần chọn là: B

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

Bài 22: Bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 450g nước ở nhiệt độ 220C một miếng kim loại

có khối lượng 350g được nung nóng tới 1000C Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 300C

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:

Kim loại:

+ Nhiệt lượng kim loại tỏa ra là: Q1 = m1c1(t1−t)

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

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

Bài 23: Một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g chứa 738g nước ở nhiệt

độ 150C, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 1000C Nhiệt

độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 170C Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K Nhiệt dung riêng của đồng là:

A 376,74J/kg.K

B 3767,4J/kg.K

C 37674J/kg.K

D 37,674J/kg.K

+ Nhiệt lượng đồng tỏa ra là: Q1 = m1c(t1−t)

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

Nhiệt lượng nhiệt lượng kế đồng thu vào là: Q3 = m3c(t−t3) + Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Bài 24: Một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 128g chứa 240g nước ở nhiệt

độ 8,40C Người ta thả vào nhiệt lượng kế một miếng hợp kim có khối lượng 192g được làm nóng tới 1000C Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 21,50C Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, của đồng là 380J/kg.K Nhiệt dung riêng của hợp kim là:

+ Nhiệt lượng hợp kim tỏa ra là: Q1 = m1c1(t1−t)

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

Nhiệt lượng nhiệt lượng kế đồng thu vào là: Q3 = m3c3(t−t3)

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

Bài 25: Người ta thả một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 100g ở nhiệt độ

1200C vào một nhiệt lượng kế đựng 78g nước có nhiệt độ 150C Biết nhiệt độ khi

có cân bằng nhiệt là 220C, nhiệt dung riêng của chì là 130J/kg.K, của kẽm là 390J/kg.K, của nước là 4200J/kg.K Khối lượng chì và kẽm có trong hợp kim là:

Kẽm:

Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là t = 220C

+ Nhiệt lượng chì tỏa ra là: Q1 = mchic1(t1−t)

Nhiệt lượng kẽm tỏa ra là: Q2 = mkemc2(t2−t)

Nhiệt lượng nước thu vào là: Q3 = m3c3(t−t3)

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