Bài 25.16: Một nhiệt lượng kế bằng đồng khối lượng 128g chứa 240g nước ở nhiệt độ 8,4°C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế một miếng hợp kim khối lượng 192g làm nóng tới 100°C. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 21,5°C. Biết nhiệt dung riêng của đồng là 380J/kg.K; của nước là 4200J/kg.K Tính nhiệt dung riêng của hợp kim. Hợp kim đó có phải là hợp kim của đồng và sắt không?Tại sao ?
Nhiệt lượng nhiệt lượng kế và nước thu vào:
Q1 = m1C1 (t – t1) = 0.128. 380 (21,5 – 8,4) = 637,184J
Q2 = m2C2 (t – t2) = 0,24. 4200 (21,5 – 8,4) = 13204,8J
Nhiệt lượng miếng hợp kim tỏa ra:
Q3 = m3C3 (t3 – t) = 0.192. C3 (100 – 21,5) = 15,072. C3
Ta có: Q1 + Q2 = Q3 = 637,184 + 13204,8 = 15,072. C3
⇒ C3 ≈ 918 J/kg.K
Hợp kim này không thể là hợp kim của đồng và sắt vì cả hai chất đều có nhiệt dung riêng nhỏ hơn 918J/kg.K
Bài 25.17: Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm khối lượng 50g ở nhiệt độ 136°C vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14°C. Biết nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 18°C và muốn cho nhiệt lượng kế nóng thêm lên 1°cCthì cần 65,1J và dung riêng của kẽm là 210J/kg.K, của chì là 130J/kg.K, của nước là 4200J/kg.K
Advertisements (Quảng cáo)
Hỏi có bao nhiêu gam chì và bao nhiêu gam kẽm trong hợp kim?
Gọi m1 là khối lượng của chì, m2 là khối lượng của kẽm, m là khối lượng của hợp kim:
m = m1 + m2 = 0,05kg
Nhiệt lượng chì và kẽm tỏa ra:
Q1 = m1C1(136 – 18) = 15 340m1
Q2 = m2C2 (136 – 18) = 24 780m2
Advertisements (Quảng cáo)
Nhiệt lượng nước thu vào:
Q3 = m3C3 (18 – 14) = 840 J
Nhiệt lượng kế thu vào:
Q4 = 65,1.(18 – 14) = 260,4 J
Ta có: Q1 + Q2 = Q3 + Q4
15 340m1 + 24 780m2 = 1100,4
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được: m1 = 0,013kg và m2 = 0,037kg
Vậy khối lượng chì là 13g và khối lượng kẽm là 37g
Bài 25.18: Người ta muốn có 16 lít nước ở nhiệt độ 40°C. Hỏi phải pha bao nhiêu lít nước ở nhiệt độ 20°C với bao nhiêu lít nước đang sôi ?
12 lít nước ở nhiệt độ 20°C và 4 lít nước ở nhiệt độ 100°C
Nhiệt lượng do nước lạnh thu vào: Q1 = C.m1(40 – 20)
Nhiệt lượng do nước nóng tỏa ra: Q2 = C.m2(100 – 40)
Do: Q1 = Q2 => 20m1 = 60m2.
Mặt khác: m1 + m2 = 16kg
Từ (1) và (2) => m1 = 12kg; m2 = 4kg =>V1 = 12 lít; V2 = 4lít
