Có hai bình cách nhiệt đựng cùng loại chất lỏng. Một học sinh lần lượt múc từng ca chất lỏng ở bình 1 vào bình 2 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng của hai bình sau mỗi lần đổ, trong 4 lần ghi đầu tiên lần louwtj là: t1 = 10oC; t2 = 17,5oC; t3(bỏ sót chưa ghi); t4 = 25oC. Hãy tính nhiệt độ t0 của chất lỏng ở bình 1 và nhiệt độ t3. Coi nhiệt độ và khối lượng mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 1 là như nhau. Bỏ qua các sự trao đổi nhiệt giữa chất lỏng với bình, ca và môi trường bên ngoài.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án: C
- Gọi m 2 là khối lượng của chất lỏng chứa trong bình 2 (ở C), m là khối lượng của mỗi ca chất lỏng đổ vào (có nhiệt độ ).
- Phương trình cân bằng nhiệt ứng với lần đổ thứ 1 là:
Lần 1:
m 2 . c ( 17 , 5 - 10 ) = m . c ( t 1 - 17 , 5 )
⇒ m 2 ( 17 , 5 - 10 ) - m ( t 1 - 17 , 5 )
⇒ 7 , 5 m 2 = m ( t 1 - 17 , 5 ) ( 1 )
- Từ lúc ban đầu đến lần đổ cuối học sinh đó đã đổ 3 ca chất lỏng. Coi như học sinh ấy đổ 1 lần 3 ca chất lỏng, thì nhiệt độ bình 2 tăng từ 10 0 C lên thành 25°C. Ta có phương trình:
m 2 ( 25 - 10 ) = 3 m ( t 1 - 25 )
⇒ 15 m 2 = 3 m ( t 1 - 25 ) ( 2 )
- Từ (1) và (2)
⇒ 3.( t 1 – 25) = 2( t 1 – 17,5)
⇒ = 40 0 C
Đáp án: D
- Gọi m 2 là khối lượng của chất lỏng chứa trong bình 2 sau lần đổ thứ nhất (ở 20 0 C ), m là khối lượng của mỗi ca chất lỏng đổ vào (có nhiệt độ ) và t là nhiệt độ bỏ sót không ghi. Phương trình cân bằng nhiệt ứng với lần đổ thứ 2 là:
- Lần 2:
m 2 . c ( 30 - 20 ) = m . c ( t 1 - 30 )
⇒ m 2 ( 30 - 20 ) = m ( t 1 - 30 )
⇒ 10 m 2 = m ( t 1 - 30 ) ( 1 )
- Từ lần đổ thứ nhất đến lần đổ cuối học sinh đó đã đổ 3 ca chất lỏng. Coi như học sinh ấy đổ 1 lần 3 ca chất lỏng, thì nhiệt độ bình 2 tăng từ 20 0 C lên thành 40 0 C . Ta có phương trình:
m 2 ( 40 - 30 ) = 3 m ( t 1 - 40 )
⇒ 20 m 2 = 3 m ( t 1 - 40 ) ( 2 )
- Từ (1) và (2)
⇒ 3.( t 1 – 40) = 2( t 1 – 30)
⇒ t 1 =60°C
- Thay vào (1) ta có:
10 m 2 = m ( t 1 - 30 ) = 30 m ⇒ m 2 = 3 m
Lần 3:
( m 2 + m ) ( t - 30 ) = m ( 60 - t )
⇒ 4m.(t-30) = m(60 – t)
⇒ t = 36 0 C
* đổ lần 1
\(=>m\)(bình 1)\(=m2+m1\left(kg\right)\)
*đổ lần 2:
\(=>Qtoa1=m2.C.\left(t-35\right)\left(J\right)\)
\(=>Qthu1=\left(m1+m2\right)C.\left(35-20\right)\left(J\right)\)
\(=>m2.C.\left(t-35\right)=\left(m1+m2\right)C.15\left(J\right)\)(1)
*đổ lần 3:
\(=>Qthu2=\left(m1+m2\right)C.\left(t3-20\right)\left(J\right)\)
\(=>Qtoa2\)\(=2m2.C\left(t-t3\right)\left(J\right)\)
\(=>2m2C\left(t-t3\right)=\left(m1+m2\right)C\left(t3-20\right)\left(2\right)\)
lấy(2) chia(1)\(=>\dfrac{2\left(t-t3\right)}{t-35}=\dfrac{t3-20}{15}\left(3\right)\)
*đổ lần 4:
\(=>Qthu3=\left(m1+m2\right)C\left(50-20\right)\left(J\right)\)
\(=>Qtoa3=3m2.C\left(t-50\right)\)
\(=>3m2.C\left(t-50\right)=\left(m1+m2\right)C.30\left(4\right)\)
lấy (4) chia(1)
\(=>\dfrac{3\left(t-50\right)}{t-35}=\dfrac{30}{15}=>t=80^oC\left(5\right)\)
thế(5) vào (3)\(=>\dfrac{2\left(80-t3\right)}{80-35}=\dfrac{t3-20}{15}=>t3=44^oC\)
Gọi khối lượng, nhiệt dung riêng của bình 1 và từng ca chất lỏng của bình 2 lần lượt là m1; c1 và m2; c2.
Nhiệt dung tương ứng q1 = m1.c1 và q2 = m2.c2
Nhiệt độ ban đầu của bình 2 là t2, nhiệt độ lần bỏ sót không ghi là tx.
Phương trình cân bằng nhiệt sau lần trút thứ 2 là:
q2.( t2 – 35 ) = ( q1 + q2 ).( 35 – 20 ) => = (1)
Phương trình cân bằng nhiệt sau lần trút thứ 3 là:
q2.( t2 – tx ) = ( q1 + 2q2 ).( tx – 35 ) (2)
Phương trình cân bằng nhiệt cho lần trút cuối cùng là:
q2.( t2 – 50 ) = ( q1 + 3q2 ).( 50 - tx ) (3)
Thay (1) vào (2) => tx = (4)
Thay (1) vào (3) => tx = (5)
Từ (4) và (5) => t2 = 80oC thay t2 = 80oC vào (5) => tx = 44oC
Vậy nhiệt độ lần bỏ sót là 44oC
* Gọi khối lượng mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 và khối lượng chất lỏng bình 2 bạn đầu lần lượt là m0m0 và mm
+ Sau khi đổ lần 1 có k/l chất lỏng bình 2 là (m+m0)(m+m0) và t1=100Ct1=100C
+ Sau khi đổ lần 2 ta có Pt cbn: c(m+m0)(t2−t1)=c.m0.(t0−t2)(∗)c(m+m0)(t2−t1)=c.m0.(t0−t2)(∗)
+ Sau khi đổ lần 3 ta có Pt cbn: c(m+m0)(t3−t1)=2cm0(t0−t3)(∗∗)c(m+m0)(t3−t1)=2cm0(t0−t3)(∗∗) ( Viết PT coi như đổ 2 ca sau lần đổ đầu tiên)
+ Sau khi đổ lần 4 ta có Pt cbn: c(m+m0).(t4−t1)=3cm0(t0−t4)(∗∗∗)c(m+m0).(t4−t1)=3cm0(t0−t4)(∗∗∗) ( Viết PT coi như đổ 3 ca sau lần đổ đầu tiên)
- Từ (*) vs (***)\(\Rightarrow\dfrac{t_2-t_1}{t_4-t_1}=\dfrac{t_0-t_2}{3.\left(t_0-t_4\right)}=...\Rightarrow t_0=...\)
- Từ (*) & (**):\(\Rightarrow\dfrac{t_2-t_1}{t_3-t_1}=\dfrac{t_0-t_2}{2\left(t_0-t_3\right)}=...\Rightarrow t_3=...\)
Giả sử khối lượng của chất lỏng mỗi bình là \(\dfrac{m}{2}\)
a) Sau vài lần rót thì khối lượng chất lỏng trong các bình lần lượt là:
Bình 3: \(m\)
Bình 2: \(\dfrac{m}{3}\)
Bình 1: \(\dfrac{m}{6}\)
\(Q_{tỏa}=m.c.(80-50)=m.c.30\)
\(Q_{thu}=\dfrac{m}{6}.c.\Delta t+\dfrac{m}{3}.c.(48-40)=\dfrac{m}{6}.c.\Delta t+\dfrac{m}{3}.c.8\)
\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\Rightarrow 30=\dfrac{\Delta t}{6}+\dfrac{8}{3}\Rightarrow \Delta t\Rightarrow t\)
(Kết quả có vẻ hơi vô lý, bạn xem lại giả thiết nhé)
b) Sau khi rót đi rót lại nhiều lần, nhiệt độ của chất lỏng trong các bình bằng nhau và bằng t
\(\Rightarrow \dfrac{m}{2}.c(t-20)+\dfrac{m}{2}.c.(t-40)=\dfrac{m}{2}.c.(80-t)\)
\(\Rightarrow (t-20)+(t-40)=(80-t)\Rightarrow t = 46,67^0C\)