PHẦN 5: Cơ năng , nhiệt năng Bài 1: Một miếng chì có khối lượng 500g rơi từ độ cao 25m xuống đất a Tìm động năng của miếng chì ngay trước khi chạm đất b Giả sử khi chạm đất toàn bộ động
Trang 1PHẦN 5: Cơ năng , nhiệt năng Bài 1: Một miếng chì có khối lượng 500g rơi từ độ cao 25m xuống đất
a) Tìm động năng của miếng chì ngay trước khi chạm đất
b) Giả sử khi chạm đất toàn bộ động năng biến thành nhiệt năng Hãy tính nhiệt độ tăng thêm của miếng chì Cho Cchì=130J/kgK
.Bài 2: Một viên bi thuỷ tinh có thể tich V = 0,2 cm3rơi đều trong nước Hãy xác định nhiệt lượng toả ra khi viên bi dịch chuyển được một đoạn 6m.Cho Dn= 1g/cm3va Ctt= 2,4g/cm3
Bài 3: Tìm lượng xăng tiêu hao trên 1km của một ôtô chuyển động đều với vận tốc
60 km/h Cho biết công suất của ôtô là 17000W, hiệu suất của đông cơ là 30% và năng suất toả nhiệt của xăng là q = 45.10-6J/kg
Bài 4: Một ôtô chuyển động đều cứ mỗi phút tiêu thụ 100g xăng Hỏi công suất
của ôtô là bao nhiêu Biết hiệu suất của đông cơ là 20% và năng suất toả nhiệt của xăng là q = 45.10-6J/kg
Bài 5: Một ôtô khối lượng1200kg khi chạy trên đường nằm ngang với vận tốc v
=72 km/h thì tiêu hao 80g xăng trên đoạn đường 1km Hiệu suất của đông cơ là 20% và năng suất toả nhiệt của xăng là q = 45.10-6J/kg
a) Công suất của ôtô là bao nhiêu ?
b) Ôtô có thể đạt được vận tốc bao nhiêu khi nó leo dốc nếu cứ mỗi đoạn
đường l = 100m thì cao thêm 2m, năng suất toả nhiệt của xăng là q = 45.10-6J/kg
Bài 6: Tính hiệu suất của động cơ ôtô, biết rằng khi ôtô chuyển động đều với vận
tốc 72 km/h thì động cơ ôtô có công suất 30kW và tiêu thụ 12l xăng trên quãng đường dài 80km Cho khối lượng riêng của xănglà 0,7 kg/l, năng suất toả nhiệt của xăng là q = 45.10-6J/kg
Bài 7: Một động cơ ôtô có công suất 18,4 kW và hiệu suất của đông cơ là 20%, biết
rằng khi ôtô chuyển động với đường dài 10km thì tiêu thụ 2kg xăng Tính vận tốc của xe Biết năng suất toả nhiệt của xăng là q = 45.10-6J/kg
.Bài 8: Với 1,25 l xăng , một xe máy chuyển động với vận tốc 72 km/h.và công suất
8 kWđi được quãng đường dài 40km Biết hiệu suất của đông cơ là 34% Tính năng suất toả nhiệt của xăng,
Bài 9: Để có 1,2 kg nước ở 360 C người ta trộn nước ở 150 C với nước ở 850 C Tính khối lượng nước mỗi loại
Bài 10: Để xác định nhiệt độ của một chiếc lò người ta đốt trong lò một cục
sắt khối lượng m1= 0,5 kg rồi thả nhanh vào trong bình chứa m2 = 4kg nước có nhiệt độ ban đầu t1 là10 C Nhiệt độ cuối cùng trong bình là
t2 = 280 C Hãy xác định nhiệt độ của lò Bỏ qua trao đổi nhiệt với vỏ bình Cho Csắt
=460J/kgK, Cn=4200J/kgK
Bài 11: Một bình nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 50g đựng 100g
nứơc ở 150 Hỏi phải dùng khối lượng củi khô là bao nhiêu để đun nóng nhiệt lượng kế đến 650C Cho Cđ = 380 J/kgK, Cn = 4200J/kgK, qc = 10.106J/kg
Bài 12: Có hai bình cách nhiệt Bình 1 chứa 2kg nước ở 400C, bình 2 chứa 1kg nước
ở 200C Người ta rót một lượng nước từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt người ta lại rót một lượng nước như thế từ bình 2 sang bình 1 Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là 38 0C
a)Tính lượng nước m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng của bình 2
b) Nếu tiếp tục thực hiện lần thứ hai ,tìm nhiệt độ cân bằng ở mỗi bình
Bài 13: Trong một bình chứa một lượng nước ở t = 200C Người ta làm nóng nước bằng cách dẫn vào bình đó hơi nước ở t1 = 1000C dưới áp suất bình thường.Hỏi:
1) Khối lượng trong bình tăng lên bao nhiêu lần khi nhiệt độ của nó đạt tới 1000C
2) Khi đó nêïu tiếp tục dẫn hơi nước ở 1000C vào bình có thể làm cho nước trong bình sôi lên được không? ( Cn = 4200J/kg.độ, L = 2,3.106J/Kg) ( Trích đề thi HSG
TP 1997-1998)
Trang 2Bài 14: Cho một khối nước đá m2 có nhiệt độ đầu là t2 = -620C và khối lượng nước m1= 4kg có nhiệt độ đầu là t1 = 50C vào một nhiệt lượng kế Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường ngoài ,khi có cân bằng nhiệt thì khối lượng nước gấp đôi khối lượng nước đá trong bình
a) Viết phương trình cân bằng nhiệt.
b) Tính m2
( Cn = 4200J/kg.độ, Cđ = 2100J/kg.độ , = 333,9.103J/Kg) ( Trích đề thi HSG TP
1998-1999)
Bài 15: Dẫn 400g hơi nước ở nhiệt độ t1 = 1000C vào bình cách nhiệt có chứa sẵn khối lượng nước đá m2= 2kg có nhiệt độ là t2 = -150C Tính khối lượng nước trong bình và nhiệt độ chung khi có cân bằng nhiệt
( Cn = 4200J/kg.độ, Cđ = 2100J/kg.độ , = 3,4.105J/Kg , L = 2,3.106J/Kg)
( Trích đề thi HSG TP
2000-2001)
Bài 16: Trong một bình kín đựng nước ở 00C có nổi một mẩu nước đá có khối lượng M = 100g trong lòng nó có viên bi bằng thép khối lượng m = 2g
Cần cung cấp một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để nước đa và viên bi bắt đầu chìm xuống?
( Dđ = 900kg/m3ü, Dn = 1000kg/m3ü Dt = 7800kg/m3ü, = 3,4.105J/Kg ,)
( Trích đề thi HSG TP
2001-2002)
Bài 17: Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1= 300g Người ta bỏ vào đó một cục nươcï đá có khối lượng m2,nhiệt độ của nhiệt lượng kế và nước đá là t1 = -150C Sau đó dẫn vào nhiệt lượng kế một luồng hơi nước ở t2 =
1000C Khi nhiệt độ của hệ thống đạt tới t = 250C thì trong nhiệt lượng kế có m = 500g nước Tính khối lượng nước đá ban đầu và khối lượng nước đã ngưng tụ ( Cnlk= 880J/kg.độ , Cn = 4200J/kg.độ, Cđ = 2100J/kg.độ , = 3,3.105J/Kg , L =
2,3.106J/Kg)
( Trích đề thi HSG TP
2002-2003)
Bài 18: Thả một thỏi sắt có khối lượng 100g được nung nóng đến nhiệt độ
5000C vào 1kg nước ở nhiệt độ 200C.một lượng nước ở quanh thỏi sắt đã sôi và hóa hơi Khi đẫ cân bằng nhiệt độ của hệ thống là 240C Hỏi khối lượng nước đã hóa hơi là bao nhiêu?
( Csắt= 460J/kg.độ , Cn = 4180J/kg.độ, L = 2,256.106J/Kg)
( Trích đề thi HSG TP
2003-2004)
Bài 19: Một chiếc cốc hình trụ khối lương m trong đó chứa một lượng nước
cùng có khối lượng m đang ở nhiệt độ t1 = 00C Người ta bỏ vào đó một cục nươcï đá có khối lượng M,nhiệt độ 00C thì cục nước đá chỉ tan được 1/3 khối lượng của nó và luôn nổi trong khi tan Rót thêm một lượng nước có nhiệt độ là
t2 = 400Cvào cốc Khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của cốc còn lại là100C, coin mực nươc trong cốc có chiều cao gấp hai lần chiều cao mực nước sau khi thả cục nước đá Hãy xác định nhiệt dung riêng của chất làm chiếc cốc Cn = 4200J/kg.độ, Cđ = 2100J/kg.độ , = 3,36.105J/Kg( Trích đề thi HSG TP 2004-2005)
Bài 20: Một bếp điện đun một ấm đựng 500g nước ở 150C Nếu đun 5ph thìnhiệt độ của nước tăng lên đến 230C Nếu lượng nước là 750g thì đun trong 5ph thì nhiệt độ chỉ lên đến 20,80C Tính:
a) Nhiệt độ của ấm thu vào để tăng lên 10C
b) Nhiệt lượng do bếp tỏa ra trong 1ph Cho hiệu suất của bếp là 40%
( Trích đề thi HSG TP
2005-2006)
Bài 21: Một thau nhôm có khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở 200C
Trang 3a) Thả vào thau nước một thỏi đồng có khối lượng 200g lấy ra ở bếp lò Nước nóng đến 21,20C.Tìm nhiệt độ của bếp lò.Biết Cnh = 880J/kgđộ, Cn = 4200J/kgđộ, Cđ = 380J/kgđộ.Bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trường
b) Thực ra trong trường hợp này nhiệt toả ra môi trường là 10% nhiệt lượng cung cấp cho thau nước Tìm nhiệt độ thực sự của bếp lò
c) Nếu tiếp tục bỏ vào thau nước một thỏi nước đá có khối luợng 100g ơ 00C Nước đá có tan hêït không?Tìm nhiệt độ cuối cùng của hệ thống.Biết để 1kg nước đá nóng chảy hoàn toàn ở 00C cần cung cấp một nhiệt lượng là3,4.105J Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường