Phương trình cân bằng nhiệt: Giải bài tập C1,C2,C3 vật lý 8 trang 89

Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt – Giải bài C1,C2,C3 trang 89 SGK Lý 8.

Nhiệt lượng tỏa ra cũng được tính bằng công thức: Q = c . m . ∆t, nhưng trong đó

∆t = t₁ – t₂, với t₁ là nhiệt độ ban đầu còn t₂ là nhiệt độ cuối trong quá trình truyền nhiệt.

1. a) Hãy dùng phương trình cân-bằng-nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200 g nước đang sôi vào 300 g nước ở nhiệt độ trong phòng.

b) Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giá trị của nhiệt độ tính được. Giải thích tại sao nhiệt độ tính được không bằng nhiệt độ đo được ?

Đáp án: a) Kết quả phụ thuộc vào nhiệt độ trong lớp lúc giải bài tập này.

b) Nhiệt độ tính được chỉ gần bằng nhiệt độ đo được trong thí nghiệm vì trong khi tính toán, ta đã bỏ qua sự trao đổi nhiệt với các dụng cụ đựng nước và môi trường bên ngoài.

---

2. Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5 kg vào 500 g nước. Miếng đồng nguội đi từ 80⁰C xuống 20⁰C. Hỏi nước nhận được một nhiệt lượng bằng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ ?

Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra

Q1 = m1.C1 (t1 – t) = 0,5 .380. (80 – 20) = 11400 (J)

Nhiệt lượng nước thu vào: Q2 = m2.C2 .Δt

Theo phương trình cân bằng nhiệt: Q2 = Q1

m2.C2.Δt = 11400

0,5.4300 .Δt = 11400 => Δt = 11400/ (0,5.4200)

=> Δt = 5,43ºC

ĐS. Q2 = 11400 J và nước nóng thêm 5,43ºC

---

Bài C3: Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500 g nước ở nhiệt độ 13⁰C một miếng kim loại có khối lượng 400 g được nung nóng tới 100⁰C. Nhiệt độ khi có cân bằng-nhiệt là 20⁰C. Tính nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4 190 J/kg.K

Giải:

Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra:

Q₁ = m₁ . c₁ . (t₁ – t) = 0,4 . c . (100 – 20)

Nhiệt lượng nước thu vào:

Q₂ = m₂ . c₂ . (t – t₂) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)

Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào:

Q₁ = Q₂

0,4 . c . (100 – 20) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)

C = 458 J/kg.K

Kim loại này là thép.