Một thỏi sắt nóng có khối lượng 350 g và thể tích 45 cm3 được thả vào chiếc cốc đang đựng nước đá ở 0oC trong nhiệt lượng kế. Khối lượng riêng của sắt ở 0oC là 7800 kg/m3 và hệ số nở khối của sắt là 3,3.10-5 K-1. Nhiệt dung riêng của sắt là 550 J/kg.K. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105 J/k Bỏ qua sự mất mát nhiệt do nhiệt truyền ra bên ngoài. Xác định :
a) Nhiệt độ của thỏi sắt nóng trước khi được thả vào cốc nước đá.
b) Khối lượng của phần nước đá tan thành nước trong cốc khi cân bằng nhiệt.
Giải bởi Vietjack
a) Gọi V là thể tích ở nhiệt độ t và V0 là thể tích ở 0oC của thỏi sắt. Theo công thức nở khối vì nhiệt, ta có :
V = V0(1 + βt)
với β là hệ số nở khối của sắt. Vì khối lượng m của thỏi sắt không phụ thuộc nhiệt độ nên khối lượng riêng D của thỏi sắt ở nhiệt độ t liên hệ với khối lượng riêng D0 của nó ở 0oC theo công thức :
Từ đó suy ra nhiệt độ t của thỏi sắt trước khi thả nó vào cốc nước đá :
t =
Thay số ta tìm được:
b) Khối lượng M của phần nước đá tan thành nước sau khi thả thỏi sắt nóng có nhiệt độ toC vào cốc nước đá ở 0oC được xác định bởi điều kiện cân bằng nhiệt:
Mλ = cmt ⇒ M = cmt/λ
trong đó λ là nhiệt nóng chảy riêng của nước đá, c là nhiệt dung riêng của thỏi sắt có khối lượng m.
Thay số, ta tìm được :
Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 200k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết
Xác định lượng nhiệt Q cần cung cấp để làm bay hơi 100 g nước ở 100oC. Cho biết nhiệt hoá hơi riêng của nước là 2,3.10 J/kg .
Xác định lượng nhiệt Q cần cung cấp để làm nóng chảy 100 g nước đá ở 0oC. Cho biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105 J/kg.
Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80 g ở 0oC vào một cốc nhôm đựng 0,4 kg nước ở 20oC đặt trong nhiệt lượng kế. Khối lượng cốc nhôm là 0,2 kg. Xác định nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết. Cho biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105 J/kg , nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và của nước là 4180 J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do truyền ra ngoài.
Xác định lượng nhiệt Q cần cung cấp để làm nóng chảy cục nước đá khối lượng 50 g và đang có nhiệt độ - 20oC. Cho biết nước đá có nhiệt nóng chảy riêng là 3,4.105 J/kg và nhiệt dung riêng là 2,09.103 J/kg.K.
Người ta thả cục nước đá ở 0oC vào chiếc cốc bằng đồng khối lượng 0,20 kg đặt ở trong nhiệt lượng kế, trong cốc đồng đựng 0,70 kg nước ở 25oC. Khi cục nước đá vừa tan hết thì nước trong cốc đồng có nhiệt độ là 15,2oC và khối lượng của nước là 0,775 kg. Xác định nhiệt nóng chảy của nước đá. Cho biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kg.K và của nước là 4180 J/kg. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do truyền ra bên ngoài.
Xác định lượng nhiệt cần cung cấp cho cục nước đá khối lượng 0,2 kg ở -20oC biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100oC. Cho biết nước đá có nhiệt nóng chảy riêng là 3,4.105 J/kg và nhiệt dung riêng là 2,09.103 J/kg.K ; nước có nhiệt dung riêng là 4,18.103 J/kg.K và nhiệt hoá hơi riêng là 2,3.103 J/kg.
Hỏi phải đốt cháy bao nhiêu kilôgam xăng trong lò nấu chảy với hiệu suất 30% để nung nóng đến nhiệt độ nóng chảy và làm chảy lỏng 10 tấn đồng ? Cho biết đồng có nhiệt độ ban đầu là 13oC nóng chảy ở nhiệt độ 1083oC, nhiệt dung riêng là 380 J/kg.K, nhiệt nóng chảy riêng là 1,8.105 J/kg và lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy 1 kg xăng là 4,6.107 J/kg.
Áp suất hơi nước bão hoà ở 25oC là 23,8 mmHg và ở 30oC là 31,8 mmHg. Nếu tách hơi nước bão hoà ở 25oC ra khỏi nước chứa trong bình kín và tiếp tục đun nóng đẳng tích lượng hơi nước này tới 30oC thì áp suất của nó sẽ bằng bao nhiêu ?
