Phương trình cân bằng nhiệt VietJack
|
Bài 1: Nếu hai vật có nhiệt độ khác nhau đặt tiếp xúc nhau thì: A. Quá trình truyền nhiệt dừng lại khi nhiệt độ hai vật như nhau. B. Quá trình truyền nhiệt dừng lại khi nhiệt độ một vật đạt 0°C. C. Quá trình truyền nhiệt tiếp tục cho đến khi nhiệt năng hai vật như nhau. D. Quá trình truyền nhiệt cho đến khi nhiệt dung riêng hai vật như nhau. Quảng cáo
Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của hai vật như nhau thì dừng lại ⇒ Đáp án A Bài 2: Phương trình nào sau đây là phương trình cân bằng nhiệt? A. Qtỏa + Qthu = 0 B. Qtỏa = Qthu C. Qtỏa.Qthu = 0
Phương trình cân bằng nhiệt: Qtỏa = Qthu ⇒ Đáp án B Bài 3: Đổ 5 lít nước ở 20°C vào 3 lít nước ở 45°C. Nhiệt độ khi cân bằng là: A. 2,94°C B. 293,75°C C. 29,36°C D. 29,4°C
m1 = 5 lít nước = 5 kg, m2 = 3 lít nước = 3 kg, t1 = 20°C, t2 = 45°C - Gọi nhiệt độ khi cân bằng là t - Nhiệt lượng thu vào của 5 lít nước là: Q1 = m1c.(t – t1) - Nhiệt lượng thu vào của 3 lít nước là: Q2 = m2c.(t2 – t) - Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q2 ⇔ m1c.(t – t1) = m2c.(t2 – t) ⇔ m1.(t – t1) = m2.(t2 – t) ⇔ 5.(t – 20) = 3.(45 – t) ⇔ t = 29,375 ≈ 29,4°C ⇒ Đáp án D Bài 4: Điều nào sau đây đúng với nguyên lý truyền nhiệt: A. Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ thấp hơn sang vật có nhiệt độ cao hơn. B. Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn. C. Nhiệt truyền từ vật có nhiệt dung riêng cao hơn sang vật có nhiệt dung riêng thấp hơn. D. Nhiệt truyền từ vật có nhiệt dung riêng thấp hơn sang vật có có nhiệt dung riêng cao hơn.
Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn. ⇒ Đáp án B Quảng cáo Bài 5: Thả một miếng thép 2 kg đang ở nhiệt độ 345°C vào một bình đựng 3 lít nước. Sau khi cân bằng nhiệt độ cuối cùng là 30°C. Bỏ qua sự tỏa nhiệt qua môi trường. Biết nhiệt dung riêng của thép, nước lần lượt là 460 J/kg.K, 4200 J/kg.K. Nhiệt độ ban đầu của nước là: A. 7°C B. 17°C C. 27°C D. 37°C
3 lít nước = 3 kg Gọi nhiệt độ ban đầu của nước là t0 - Nhiệt lượng của miếng thép tỏa ra là: Q1 = m1c1Δt1 = 2.460.(345 – 30) = 289800 J - Nhiệt lượng mà nước thu vào là: Q2 = m2c2Δt2 = 3.4200.(30 – t0) - Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có: Q1 = Q2 ⇔ 289900 = 3.4200.(30 – t0) ⇒ t0 = 7°C ⇒ Đáp án A Bài 6: Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,15 kg được đun nóng tới 100°C vào một cốc nước ở 20°C. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25°C. Coi quả cầu và nước chỉ truyền nhiệt cho nhau. Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước là 800 J/kg.K, 4200 J/kg.K. Khối lượng của nước là: A. 0,47 g B. 0,471 kg C. 2 kg D. 2 g
Ta có: Nhôm:  Nước: Nhiệt độ cân bằng t = 25°C Nhiệt lượng mà quả cầu nhôm tỏa ra là: Q1 = m1c1(t1 – t) Nhiệt lượng mà nước nhận được là: Q2 = m2c2(t – t2) Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có: Q1 = Q2 ⇔ m1c1(t1 – t) = m2c2(t – t2) ⇔ 0,15.880.(100 – 25) = m2.4200.(25 – 20) ⇔ m2 = 0,471 kg ⇒ Đáp án B Bài 7: Người ta muốn pha nước tắm với nhiệt độ 38°C. Phải pha thêm bao nhiêu lít nước sôi vào 15 lít nước lạnh ở 24°C? A. 2,5 lít B. 3,38 lít C. 4,2 lít D. 5 lít
15 lít nước = 15 kg Nhiệt độ cân bằng của nước pha là t = 38°C Nhiệt lượng mà nước sôi tỏa ra là: Q1 = m1c(t1 – t) Nhiệt lượng mà 15 lít nước lạnh nhận được là: Q2 = m2c(t – t2) Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có: Q1 = Q2 ⇔ m1c(t1 – t) = m2c(t – t2) ⇔ m1(t1 – t) = m2(t – t2) ⇔ m1.(100 – 38) = 15.(38 – 24) ⇔ m1 = 3,38 kg ⇒ Đáp án B Quảng cáo Bài 8: Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5 kg vào 500 g nước. Miếng đồng nguội đi từ 80°C xuống 20°C. Hỏi nước nóng lên thêm bao nhiêu độ? Biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kg.K, của nước là 4200 J/kg.K.
Nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa ra là: Q1 = mcuccu(80 – 20) = 0,5.380.(80 – 20) = 11400 J Nhiệt lượng mà nước nhận được là: Q2 = mnướccnướcΔt Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có: Q1 = Q2 = 11400 J Vậy nước nóng thêm được 5,43°C Bài 9: Trộn ba chất lỏng không có tác dụng hóa học với nhau có khối lượng lần lượt là m1 = 2 kg, m2 = 3 kg, m3 = 4 kg. Biết nhiệt dung riêng và nhiệt độ của chúng lần lượt là c1 = 2000 J/kg.K, t1 = 57°C, c2 = 4000 J/kg.K, t2 = 63°C, c3 = 3000 J/kg.K, t3 = 92°C. Nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng là bao nhiêu?
- Giả sử rằng, lúc đầu ta trộn hai chất có nhiệt độ thấp hơn với nhau, ta thu được một hỗn hợp có nhiệt độ cân bằng là t’ < t3. - Ta có phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 ⇔ m1c1(t’ – t1) = m2c2(t2 – t’) (1) - Sau đó ta đem hỗn hợp trộn với chất thứ 3 ta thu được hỗn hợp 3 chất có nhiệt độ cân bằng tcb (t’ < tcb < t3). Ta có phương trình cân bằng nhiệt: (m1c1 + m2c2).(tcb – t’) = m3c3.(t3 – tcb) (2) - Thế (2) vào (1) ta suy ra: Vậy nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng là tcb = 74,6°C Bài 10: Trộn lẫn rượu vào nước, người ta thu được một hỗn hợp nặng 120,8 g ở nhiệt độ t = 30°C. Tính khối lượng nước và rượu đã pha biết rằng ban đầu rượu có nhiệt độ t1 = 10°C và nước có nhiệt độ t2 = 90°C. Nhiệt dung riêng của rượu và nước lần lượt là c1 = 2500 J/kg.K, c2 = 4200 J/kg.K.
Gọi m1 và m2 lần lượt là khối lượng của rượu và nước - Nhiệt lượng rượu thu vào: Q1 = m1c1(t– t1) - Nhiệt lượng nước tỏa ra: Q2 = m2c2(t2 – t) - Ta có phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 ⇔ m1c1(t – t1) = m2c2(t2 – t) Mặt khác m1 + m2 = 120,8 g ⇒ 5,04m2 + m2 = 6,04 m2 = 120,8 ⇒ m2 = 20 g ⇒ m1 = 5,04.20 = 100,8 g Xem thêm các bài Lý thuyết và Bài tập trắc nghiệm Vật Lí lớp 8 có đáp án và lời giải chi tiết khác: Xem thêm các loạt bài Để học tốt môn Vật Lí 8 hay khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k8: fb.com/groups/hoctap2k8/ Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Loạt bài Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 8 có đáp án của chúng tôi được biên soạn bám sát nội dung chương trình Vật Lý lớp 8. Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn. |
