Khi cân bằng nhiệt, mặt trên của khối đồng chìm dới mặt nớc đá một khoảng b = 1cm.. Hoạt động 2: Bài tập tự luyện 1 Một bình cách nhiệt có chứa nước đá ở nhiệt độ.. nếu đổ thêm ca thứ 2
Trang 1Ngày soạn 28/7/2009 Ngày dạy 7/8/2009
Buổi 5: luyện tập phần Nhiệt học
Hoạt động 1: Bài tập vận dụng
Bài IV.4:
Xác định nhiệt độ của bếp lò ngời ta
làm nh sau: Bỏ vào lò một khối đồng
hình lập phơng có cạnh a = 2cm, sau
đó lấy khối đồng để trên một tảng nớc
đá ở 00C Khi cân bằng nhiệt, mặt trên
của khối đồng chìm dới mặt nớc đá
một khoảng b = 1cm Biết khối lợng
riêng của khối đồng D0 = 8900kg/m3;
nhiệt dung riêng của đồng c0 =
400J/kgK; niệt nóng chảy của nớc đá
= 3,4.105J/kg; khối lợng riêng của
n-ớc đá D = 900kg/m3
Giả sử nớc chỉ tan thành hình hộp có
tiết diện bằng tiết diện của khối đồng
Bài IV.5:
Một thỏi hợp kim chì kẽm có khối
l-ợng 500g ở 1200C đợc thả vào nhiệt
l-ợng kế có nhiệt dung 300J/kg chứa 1kg
nớc ở 200C Nhiệt độ khi cân bằng là
220C Tìm khối kợng chì kẽm có trong
hợp kim Biết nhiệt dung riêng của chì,
kẽm, nớc lần lợt là 130J/kgK,
400J/kgK, 4200J/kgK
Bài IV.5:
Một thỏi hợp kim chì kẻm có khối
l-ợng 500g,ở 1200C đợc thả vào nhiệt
l-ợng kế có nhiệt dung 300J/độ chứa 1kg
nớc ở 200C Nhiệt độ khi cân bằng là
220C Tìm khối lợng chì kẽm có trong
hợp kim Biết nhiệt dung riêng của chì
kẽm và nớc lần lợt là: c1 = 130J/kgK.c2
= 400J/kgK, c3 = 4200J/kgK
Bài IV.6:
Một ôtô chạy với vận tốc 36km/h thì
phải sinh ra một công suất P = 322W
Hiệu suất của máy là H = 40% Hỏi với
mỗi lít xăng, xe đi đợc bao nhiêu km?
Biết khối lợng riêng và năng suất toả
nhiệt của xăng là D = 700kg/m3; q =
4,6.107J/kg
Giải:
Gọi m0 và m là khối lợng của đồng và nớc đá tan thành nớc ở 00C Ta có
ph-ơng trình cân bằng nhiệt:
m0.c0.(t0 - t) = m với m0 = D0.a2; t = 00C; m D.a2(a + b)t0
0 0
0
( ) 900.(2 1).10 3, 4.10 8900.400.2.10 128.9 129
D a b t
D c a
Giải:
Gọi m1, m2 là khối lợng của chì, kẽm
có trong hợp kim, Ta có:
M1 + m2 = m = 0,5kg (1) Mặt khác: Chì kẽm toả nhiệt
Giải:
Gọi m1, m2 là khối lợng của chì, kẽm
có trong hỗn hợp Ta có:
m1 + m2 = 0,5 (1) Mặt khác: Chì, kẽm toả nhiệt, bình nhiệt lợng kế, nớc thu nhiệt, ta có:
m1c1(t1 - t) + m2c2(t1 - t) = m3c3(t - t2) +
m4c4(t - t2)
m1c1 + m1c1 = 3 3 4 4 2
1
( )
m c m c t t
t t
Hay: 130m1 + 400m2 = 90 (2) Giải hệ phơng trình (1) và (2) ta đợc:
m1 = 407,4g; m2 = 92,6g
Giải:
Công suất sinh ra của động cơ khi đi
đợc quãng đờng s là:
A = P.t = P.s
v
Nhiệt lợng do xăng toả ra để sinh công trên là:
.
A P s
H H v (1)
Mặt khác nhiệt lợng đóđợc tính theo công thức:
Q = q.m = q.D.V (2)
Trang 2Tõ (1) vµ (2) ta suy ra:
4,6.10 700.10 40%.10
3220
q DV H v
s = 40.103.m = 40km
Hoạt động 2: Bài tập tự luyện
1) Một bình cách nhiệt có chứa nước
đá ở nhiệt độ Đổ vào bình 1 ca chứa
g nước ở nhiệt độ khi có cân bằng
nhiệt, khối lượng nước đá giảm đi là m
= 100g nếu đổ thêm ca thứ 2 chứa
nước như ca thứ 1 vào bình thì nhiệt độ
hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt là t = C
biết nhiệt dung riêng của nước đá là
2,1J/g.độ, của nước 4,2J/g.độ, nhiệt
nóng chảy cua nước là 340J/g
a/ tính nhiệt độ của nước đá và khối
lượng của nước có trong 1 ca (bỏ qua
sự trao đổi nhiệt và sự bay hơi)
b/ thực tế do có sự trao đổi nhiệt với
bình và môi trường bên ngoài nên
nhiệt độ cân bằng sau khi đổ 2 ca nước
t = 4 ¨¨c Tìm tổng nhiệt lưọng của hỗn
hợp nứơc truyền cho bình và môi
trường bên ngoài trong quá trình
truyền nhiệt Bỏ qua khối lượng nước
bay hơi
2) Trộn một hệ gồm n vật có khối
lượng m1, m2, ,mn có nhiệt độ ban
đầu tương ứng là t1, t2, tn làm bằng
các chất có nhiệt dung tương ứng C1,
C2, Cn trao đổi nhiệt với nhau Tính
nhiệt độ chung của hệ khi có cân bằng
nhiệt
3) Một ống nghiệm đựng đầy nước úp
ngược vào một cốc nước Nếu đun
nước trong cóc và ống nghiệm tới nhiệt
độ sôi thì mực nước trong ống nghiệm
có thay đổi không? tại sao?
4) Một mẩu nước đá có khối lượng m1
= 120g, bên trong có 1 mẩu chì khối
lượng m1 = 12g nổi trên mặt nước
trong bình Phải cung cấp cho nước
Trang 3nhiệt lượng là bao nhiêu để mẩu nước
đá bắt đầu chìm xuống Nhiệt độ của nc` đá la 00C Cho biết khối lương riêng của nước đá (hình như vây) là D1
= 900kg/m3; của chì D2 = 1130kg/m3; của nước là 1000kg/m3; nhiệt nóng chảy của nước đá là =
3,4.105(J/kg) Trong khi nước đá tan mẩu chì vấn nằm trong mẩu nước đa 5) Người ta thả một cục đá có khối lượng 80 gam ở 00C vào một cốc nhôm đựng 0,4 kg nước ở 200C đặt trong nhiệt lượng kế Khối lượng của cốc nhôm là 0,2 kg Tính nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục đá vừa tan hết Cho biết nhiệt nóng chảy của nước đá
là 3,4.105J/kg, nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K và của nước là
4180 J/kg.K Bỏ qua sự mất mát nhiệt
do nhiệt truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế
6) Xác định nhiệt dung riêng của dầu hoả với dụng cụ: 1 chai dầu hoả (nút kín), 1 bình nước, 2 cốc thủy tinh giống nhau, 1 cân Rô-béc-van không
có hộp quả cân, cát khô, nhiệt lượng kế (biết nhiệt dung riêng của chất làm cốc trong nhiệt lượng kế), nhiệt kế, nguồn nhiệt
7) Người ta đổ 2,5kg nước ở 100˚C vào bình nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 0,8kg, có chứa 1,5kg nước
đá ở -100C Xác định nhiệt độ và thể tích của hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt? Biết nhiệt dung riêng của đồng, nước đá, nước lần lượt là 400 J/kg.K,
2100 J/kg.K, 4200 J/kg.K Nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.105J/kg Khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3 8) Tại sao vào mùa đông giá lạnh, đứng cạnh cửa sổ trong phòng có lò sưởi ta vẫn cảm thấy có gió lùa vào từ
Trang 4cửa sổ mặc dù cửa sổ đã đóng kín? 9) Một cốc nước có một cục nước đá nổi cao hơn mặt nước Khi nước đá tan hết thì mực nước trong cốc có thay đổi hay không? Tại sao? (Bỏ qua sự thay đổi thể tích của nước và cốc theo nhiệt độ)
10) nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng 100g chứa 400g nước ở nhiệt độ
100C Thả và nhiệt lượng kế 200g hợp kim nhôm và thiếc ở nhiệt độ 1200C Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hệ thống là 140C Tính khối lượng của nhôm và thiếc trong miếng hợp kim Biết rằng nhiệt dung riêng của nhôm, thiếc, nước lần lượt là 880J/kg.K; 230J/kg.K; 4200J/kg.K
11) Trong một bình nhiệt lượng kế khối lượng mk = 400g chứa 500g nước
ở nhiệt dộ 400C Thả vào đó một mẩu nước đá ở nhiệt độ -100C Khi có cân bằng nhiệt, người ta thấy còn sót lại 75g nước đá chưa tan