28.1 Người ta thả một thỏi nhôm có khối lượng 0,105kg được đun nóng ở nhiệt độ 142oC vào một bình nhiệt lượng kế có đựng nước ở 20oC. Sau một thời gian nhiệt độ của vật và nước trong bình đều bằng 42oC. Coi vật chỉ truyền nhiệt cho nước. Tính khối lượng của nước.
Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là c1= 880J/Kg.K, của nước là c2 = 4200J/Kg.K.
28.2 Một nhiệt lượng kế bằng bạch kim có khối lượng 0,1kg chứa 0,1kg nước ở nhiệt độ t1. Người ta thả vào đó một thỏi bạch kim có khối lượng 1kg ở nhiệt độ 100oC. Nhiệt độ của nhiệt lượng kế khi cân bằng là 30oC. Cho nhiệt dung riêng của bạch kim c = 120J/kg.độ. Tính t1.
28.3 Một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 0,2kg chứa 1,48kg nước ở nhiệt độ 15oC. Người ta thả vào đó một thỏi đồng có khối lượng 0,4kg ở nhiệt độ 100oC. Nhiệt độ của nhiệt kế khi có cân bằng nhiệt là 17oC. Tính nhiệt dung riêng của đồng trong thí nghiệm này. Cho nhiệt dung riêng của nước c = 4200J/kg.K.
28.4 Một thau nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở 20oC.
a) Thả vào thau nước một thỏi đồng có khối lượng 200g lấy ở lò ra. Nước nóng đến 24oC. Tìm nhiệt độ của bếp lò? Biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, đồng lần lượt là: c1 = 880J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K; c3 = 380J/kg.K.
Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường.
b) Thực ra trong trường hợp này, nhiệt lượng tỏa ra môi trường là 10%nhiệt lượng cung cấp cho thau nước. Tìm nhiệt độ thực sự của bếp lò.
28.5 Trộn lẫn rượu vào nước người ta thu được một hỗn hợp có khối lượng 188g ở nhiệt độ 30oC. Tính khối lượng nuớc và rượu đã pha, biết rằng lúc đầu rượu có nhiệt độ 20oC và nước có nhiệt độ 80oC. Cho nhiệt dung riêng của rượu và nước tương ứng là 2500J/kgK và 4200J/kgK.Bỏ qua sự bốc hơi của rượu . 28.6 Để xác định nhiệt dung riêng của dầu cx người ta thực hiện thí nghiệm như sau.
Đổ khối lượng nước mn vào một nhiệt lượng kế khối lượng mk = mn. Cung cấp nhiệt lượng Q1 cho nhiệt lượng kế và nước để tăng nhiệt độ lên thêm t1 = 9,2oC. Thay nước bằng dầu với khối lượng md = mk và lặp lại các bước thí nghiệm như trên. Khi nhiệt lượng cumg cấp là Q2 = Q1 thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế và dầu tăng lên t2 =16,2(oC). Bỏ qua sự mất mát nhiệt lượng trong quá trình nung nóng.Cho Cn = 4200J/kgK; Ck = 380J/kgK. Hãy tính Cx.
28.7 Một thỏi hộp kim chì – kẽm có khối lượng 500g ở 120oC được thả vào một nhiệt lượng kế có nhiệt dung 300J/K chứa 1kg nước ở 20oC. Nhiệt độ khi cân bằng là 22oC. Tìm khối lượng chì và kẽm có trong hợp kim, biết nhiệt dung riêng của chì, kẽm và nước lần lượt là 130J/kgK; 400J/kg.K và 4200J/kg.K.
28.8 Có hai bình cách nhiệt. Bình thứ nhất chứa 35 lít nước ở nhiệt độ t1 = 60oC, bình thứ hai chứa 7 lít ở nhiệt độ t2 = 20oC. Đầu tiên rót một phần nước từ bình thứ nhất sang bình thứ hai. Sau đó khi trong bình thứ hai đã đạt cân bằng nhiệt, người ta lại rót trở lại từ bình thứ hai sang bình thứ nhất một lượng nước để cho trong hai bình lại có dung tích nước bằng lúc ban đầu.
Sau các thao tác có nhiệt độ trong bình thứ nhất là t’1 = 59oC. Hỏi đã rót bao nhiêu nước từ bình thứ hai sang bình thứ nhất và ngược lại.Bỏ qua sự mất mát năng lượng do tỏa nhiệt ra môi trường và võ bình .
28.9 Có hai bình cách nhiệt. Bình 1 chứa m1 = 2kg nước ở t1 = 20oC, bình 2 chứa m2 = 4kg nước ở t2 = 60oC. Người ta rót một lượng nước m từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt, người ta lại rót một lượng nước m như thế từ bình 2 sang bình 1. Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là t’1 = 21,95oC.
a) Tính lượng nước m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng t’2 của bình 2.
b) Nếu tiếp tục thực hiện lần thứ hai, tìm nhiệt độ cân bằng của mỗi bình.
28.10 Một bếp dầu đun 4 lít nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng m2 = 500g thì sau thời gian t1 = 15 phút nước sôi. Nếu dùng bếp và ấm trên để nung 2lít nước trong cùng điều kiện thì trong bao lâu nước sôi? Cho nhiệt dung riêng của nước và nhôm là C1 = 4200J/kg.K, C2 = 880J/kg.K.
Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn.
28.11 Đổ một thìa nước nóng vào nhiệt lượng kế, nhiệt độ của nó tăng lên 50C lại đổ thêm một thìa nước nóng nữa vào nhiệt kế, nhiệt độ của nó tăng thêm 30C nữa. Hỏi nếu ta đổ 48 thìa nước nóng vào nhiệt lượng kế thì nhiệt độ của nó tăng lên được bao nhiêu độ? Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường ngoài.
28.12 Trong hai bình cách nhiệt có chứa hai chất lỏng khác nhau ở hai nhiệt độ ban đầu khác nhau. Người ta dùng một nhiệt kế, lần lượt nhúng đi nhúng lại vào bình 1, rồi vào bình 2. Chỉ số của nhiệt kế lần lượt là: 50oC, 10oC, 48oC, 14oC.
a) Đến lần nhúng tiếp theo nhiệt kế chỉ bao nhiêu?
b) Sau một số lớn lần nhúng như vậy, nhiệt kế sẽ chỉ bao nhiêu
28.13 Có hai bình cách nhiệt. Bình 1 chứa m1 = 4kg nước ở nhiệt độ t1 = 20oC, bình 2 chứa m2 = 8kg nước ở nhiệt độ t2 = 40oC. Người ta trút một lượng nước m từ bình 1 sang bình 2. Sau khi nhiệt độ ở bình 2 đã ổn định, người ta
lại trút lượng nước m từ bình 2 sang bình 1. Nhiệt độ bình 1 khi cân bằng nhiệt là t’1 = 22,35oC. Hãy tính khối lượng m.
28.14 Một ấm nhôm khối lượng 250g chứa 1 lít nước ở 20oC. a) Tính nhiệt lượng cần thiết để đun sôi lượng nước nói trên ?
Cho CAl = 880J/kg.K; Cn = 4200J/kg.K.
b) Tính lượng củi khô cần để đun sô lượng nước nói trên.
Biết năng suất tỏa nhiệt của củi khô là 107J/kg và hiệu suất sử dụng nhiệt của bếp lò là 30%
28.15 Tính hiệu suất của một động cơ ôtô, biết rằng khi nó chuyển động với vận tốc v = 72km/h thì động cơ có công suất là N = 20KW và tiêu thụ 10 lít xăng trên quãng đường S = 100km, cho biết khối lượng riêng và năng suất tỏa nhiệt của xăng là 0,07.103kg/m3; q = 4,6.107J/kg.
28.16 Tính nhiệt lượng cần thiết để nung nóng một miếng thép có khối lượng m = 1kg tăng từ 20oC đế 300oC. Tính lượng nhiên liệu cần thiết để cung cấp nhiệt lượng nói trên. Cho biết năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu là 4,6.107J/kg. Coi toàn bộ nhiệt lượng do nhiên liệu đốt cháy toả ra đều dùng để làm nóng vật.
Cho nhiệt dung riêng của thép C = 460J/kg.độ.