Bảo toàn năng lượng trong truyền nhiệt – các vấn đề và giải pháp

1. 1 kg nước ở 100 ° C được trộn với 1 kg nước ở 10 ° C trong một hệ kín. Nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg ° C. Hãy xác định nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp!

Đã biết:

Khối lượng nước nóng (m³ ) = 1 kg

Nhiệt độ nước nóng (T1 ) = 100 ° C

Khối lượng nước lạnh (m² ) = 1 kg

Nhiệt độ của nước lạnh (T2 ) = 10 oC

Cần tìm: Nhiệt độ cuối cùng (T)

Giải pháp:

Nhiệt lượng mất đi = Nhiệt lượng thu được (hệ kín)

m c Δ T = m c Δ T

m Δ T = m Δ T

m 1 (T 1 – T) = m 2 (T – T 2 )

(1)(100 – T) = (1)(T – 10)

100 – T = T – 10

100 + 10 = T + T

110 = 2T

T = 110/2

T = 55

Nhiệt độ cuối cùng là 55 ° C.

Xem thêm  Ứng dụng của nguyên lý Bernoulli

2. Một khối chì nặng 3 kg ở nhiệt độ 80 độ C.o Một khối chì được đặt trong 10 kg nước. Nhiệt dung riêng của chì là 1400 J/kg.-1C-1 và nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.-1C-1Nhiệt độ cuối cùng khi đạt trạng thái cân bằng nhiệt là... 20oC. Xác định nhiệt độ ban đầu của nước!

Đã biết:

Khối lượng (m 1 ) = 3 kg

Nhiệt dung riêng của chì (c 1 ) = 1400 J.kg -1 C -1

Nhiệt độ của chì (T1 ) = 80 ° C

Khối lượng nước (m² ) = 10 kg

Nhiệt dung riêng của nước (c 2 ) = 4200 J.kg -1 C -1

Nhiệt độ cân bằng nhiệt (T) = 20 ° C

Cần tìm: Nhiệt độ ban đầu của nước ( T2 )

Giải pháp:

Nhiệt lượng mất đi = Nhiệt lượng thu được

Lượng chì = Lượng nước

m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT

(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)

(4200)(60) = (42,000)(20-T)

252,000 = 840,000 – 42,000 T

42,000 T = 840,000 – 252,000

42,000 T = 588,000

T = 588,000/42,000

T = 14

Nhiệt độ ban đầu của nước là 14 ° C.

Xem thêm  Các đại lượng vật lý, đơn vị, kích thước – Bài toán và lời giải

3. Một khối đồng tại 100oC đặt trong 128 gam nước ở 30 oC. Nhiệt dung riêng của nước là 1 cal.g-1oC-1 và nhiệt dung riêng của đồng là 0.1 cal.g-1oC-1. Nếu nhiệt độ cân bằng nhiệt là 36 oC, Xác định khối lượng của đồng!

Đã biết:

Nhiệt độ của đồng ( T1 ) = 100 oC

Nhiệt dung riêng của đồng (c 1 ) = 0.1 c al.g -1o C -1

Khối lượng nước (m² ) = 128 gam

Nhiệt độ của nước (T2 ) = 30 oC

Nhiệt dung riêng của nước (c 2 ) = 1 c al.g -1o C -1

Nhiệt độ cân bằng nhiệt (T) = 36 ° C

Cần tìm: Khối lượng đồng (m 1 )

Giải pháp:

Nhiệt lượng mất đi = Nhiệt lượng thu được

Q đồng = Q nước

m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT

(m 1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)

(m 1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)

(m 1 )(6.4) = 768

m 1 = 768 / 6.4

m 1 = 120

Khối lượng đồng là 120 gram.

Xem thêm  Xác định khoảng thời gian của chuyển động ném.

4. Một khối băng M kg tại 0oC đặt trong 340 gam nước ở 20oC trong một thùng chứa. Nếu nhiệt nóng chảy cho nước = 80 calo/g-1, Nhiệt dung riêng của nước là 1 calo/g-1 oC-1. Tất cả băng tan chảy và nhiệt độ của cân bằng nhiệt is 5oC, Xác định khối lượng băng!

Đã biết:

Khối lượng nước (m) = 340 gam

Nhiệt độ của băng (T ice ) = 0 o C

Nhiệt độ của nước (T nước ) = 20 ° C

Nhiệt độ cân bằng nhiệt (T) = 5 ° C

Nhiệt nóng chảy của nước ( L ) = 80 cal g⁻¹

Nhiệt dung riêng của nước ( c nước ) = 1 cal g⁻¹ ° C⁻¹

Cần tìm: Khối lượng băng (M)

Giải pháp:

Nhiệt lượng mất đi = Nhiệt lượng thu được

Lượng nước = Lượng băng

m c ( ΔT) = m es L es + m c ( Δ T)

(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)

(340)(15) = 80M + 5M

5100 = 85M

M = 5100/85

Khối lượng tịnh = 60 gam

[wpdm_package id = '714 ′]

  1. Chuyển đổi thang đo nhiệt độ
  2. Mở rộng tuyến tính
  3. Mở rộng khu vực
  4. Mở rộng khối lượng
  5. Nhiệt
  6. Giá trị tương đương cơ học của nhiệt
  7. nhiệt dung riêng và nhiệt dung
  8. Nhiệt ẩn, nhiệt nóng chảy, nhiệt hóa hơi
  9. Bảo toàn năng lượng cho quá trình truyền nhiệt

Bình luận