Giải Bài Tập Vật Lý 8 Bài 25: Phương Trình Cân Bằng Nhiệt

Có thể bạn quan tâm

Home
Lớp 1,2,3
- Lớp 1
- Giải Toán Lớp 1
- Tiếng Việt Lớp 1
- Lớp 2
- Giải Toán Lớp 2
- Tiếng Việt Lớp 2
- Văn Mẫu Lớp 2
- Lớp 3
- Giải Toán Lớp 3
- Tiếng Việt Lớp 3
- Văn Mẫu Lớp 3
- Giải Tiếng Anh Lớp 3
Lớp 4
- Giải Toán Lớp 4
- Tiếng Việt Lớp 4
- Văn Mẫu Lớp 4
- Giải Tiếng Anh Lớp 4
Lớp 5
- Giải Toán Lớp 5
- Tiếng Việt Lớp 5
- Văn Mẫu Lớp 5
- Giải Tiếng Anh Lớp 5
Lớp 6
- Soạn Văn 6
- Giải Toán Lớp 6
- Giải Vật Lý 6
- Giải Sinh Học 6
- Giải Tiếng Anh Lớp 6
- Giải Lịch Sử 6
- Giải Địa Lý Lớp 6
- Giải GDCD Lớp 6
Lớp 7
- Soạn Văn 7
- Giải Bài Tập Toán Lớp 7
- Giải Vật Lý 7
- Giải Sinh Học 7
- Giải Tiếng Anh Lớp 7
- Giải Lịch Sử 7
- Giải Địa Lý Lớp 7
- Giải GDCD Lớp 7
Lớp 8
- Soạn Văn 8
- Giải Bài Tập Toán 8
- Giải Vật Lý 8
- Giải Bài Tập Hóa 8
- Giải Sinh Học 8
- Giải Tiếng Anh Lớp 8
- Giải Lịch Sử 8
- Giải Địa Lý Lớp 8
Lớp 9
- Soạn Văn 9
- Giải Bài Tập Toán 9
- Giải Vật Lý 9
- Giải Bài Tập Hóa 9
- Giải Sinh Học 9
- Giải Tiếng Anh Lớp 9
- Giải Lịch Sử 9
- Giải Địa Lý Lớp 9
Lớp 10
- Soạn Văn 10
- Giải Bài Tập Toán 10
- Giải Vật Lý 10
- Giải Bài Tập Hóa 10
- Giải Sinh Học 10
- Giải Tiếng Anh Lớp 10
- Giải Lịch Sử 10
- Giải Địa Lý Lớp 10
Lớp 11
- Soạn Văn 11
- Giải Bài Tập Toán 11
- Giải Vật Lý 11
- Giải Bài Tập Hóa 11
- Giải Sinh Học 11
- Giải Tiếng Anh Lớp 11
- Giải Lịch Sử 11
- Giải Địa Lý Lớp 11
Lớp 12
- Soạn Văn 12
- Giải Bài Tập Toán 12
- Giải Vật Lý 12
- Giải Bài Tập Hóa 12
- Giải Sinh Học 12
- Giải Tiếng Anh Lớp 12
- Giải Lịch Sử 12
- Giải Địa Lý Lớp 12

Trang Chủ › Lớp 8› Giải Vật Lý 8› Giải Bài Tập Vật Lý 8› Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt Giải bài tập Vật lý 8 Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt

PHU0NG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM Nguyên lí truyền nhiệt Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho tới khi nhiệt độ hai vật bằng nhau. Nhiệt lượng vật này toả ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào. Lưu ỷ : Cần phân biệt sự khác nhau giữa các khái niệm nhiệt độ, nhiệt năng và nhiệt lượng. Trong nhiều vật khác nhau, khi nhiệt độ của vật nào đó lớn nhất thì chưa chắc nhiệt năng của vật đó lớn nhất so với các vật khác. Hoặc trong nhiều vật khác nhau, khi độ tăng nhiệt độ của vật nào đó lớn nhất thì chưa chắc nhiệt lượng của vật đó lớn nhất so với các vật khác. 2. Phương trình cân bàng nhiệt: Qtodra= Qthuvà0. Lưu ỷ : Nhiệt lượng toả ra cũng được tính bằng công thức : Q = c.m.At, nhưng trong đó At = tị - t2, với tị là nhiệt độ ban đầu còn t2 là nhiệt độ cuối trong quá trình truyền nhiệt. B. HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRONGSGK VÀ SBT Cl. 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. C2. Nhiệt lượng nước nhận được bằng nhiệt lượng do miếng đồng toả ra : Q = mj.Cpdj - t2) = 0,5.380.(80 - 20) = 11 400 J Nước nóng thêm lên : m2.c2 u,0.4 2UU C3. Nhiệt lượng miếng kim loại toả ra : Qj = mj.CpCtj -1) = 0,4.c.(100 - 20) Nhiệt lượng nước thu vào : Q2 = m2.c2.(t - t2) = 0,5.4 190.(20 - 13) Nhiệt lượng toả ra bằng nhiệt lượng thu vào : Qi - Q2 0,4.c.(100 - 20) = 0,5.4 190.(20 - 13) Kim loại này là thép. A. I 25.2. B. a) Nhiệt độ cuối của chì cũng là nhiệt độ cuối của nước, nghĩa là bằng 60°C. Nhiệt lượng nước thu vào : Q = m,.c1.(t-t1) = 4 190.0,25.(60-58,5) = 1 571,25 J. Nhiệt lượng trên là do chì toả ra, do đó có thể tính được nhiệt dung riêng của chì : m2.(t2 -t) 1571,25 0,3.(100-60) = 130,93 J/kg.K. Chỉ gần bằng, vì đã bỏ qua nhiệt lượng truyền cho môi trường xung quanh. Nhiệt lượng quả cân toả ra : Qj = mj.Cj/tj -1) = 0,5.368.(100 -1) Nhiệt lượng nước thu vào : Q2 = m2.c2.(t -12) = 2.4 186.(t - 15) Vì nhiệt lượng toả ra bằng nhiệt lượng thu vào nên : 0,5.368.(100 -1) = 2.4 186.(t - 15) t= 16,82°c. Nhiệt lượng đồng toả ra : Qj = mj.Cj.dj -1) = 380.0,6.(100 - 30) Nhiệt lượng nước thu vào : Q2 = m2.c2.(t -t2) = 2,5.4 200.(t - t2) Vì nhiệt lượng toả ra bằng nhiệt lượng thu vào nên : 380.0,6.(100 - 30) = 2,5.4 200.(t - t2) (t-t2)«l,5°c Nước nóng thêm lên : 1,5°c. Nhiệt lượng do miếng đồng toả ra : Qj = mj.CpOj -1) = 0,2.Cp(100 - 17) Nhiệt lượng nước và nhiệt lượng kế thu vào : Q2 = m2.c2.(t2 - t) = 0,738.4 186.(17 - 15) và Q3 = m3.Cj.(t2 -1) = 0,l.Cj.(17 - 15) Vì nhiệt lượng toả ra bằng nhiệt lượng thu vào nên : Qj = Q2 + Q3 Thay số vào phương trình trên sẽ tính được giá trị của C[. Cj « 377 J/kg.K. 25.7*. Gọi X là khối lượng nước ở 15°c và y là khối lượng nước đang sôi. Ta có X + y = 100 kg (1) Nhiệt lượng y kg nước đang sôi toả ra : Q, = y.4 190.(100-35) Nhiệt lượng X kg nước ở nhiệt độ 15°c thu vào để nóng lên 35°c : Q2 = X.4 190.(35 - 15) Vì nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng toả ra nên : X.4 190.(35 - 15) = 4 190.y.(100 - 35) (2) Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được : X = 76,5 kg ; y = 23,5 kg Phải đổ 23,5 / nước đang sôi vào 76,5 l nước ở 15°c. c. 25.9. D. B. Theo đề bài thì vật 1 toả nhiệt còn vật 2 thu nhiệt nên tj > t2. Mặt khác theo phương trình cân bằng nhiệt ta có : Qthu vào = Qtoảra^ mj.Cj.Atj = m2.c2.At2 => để Atị = At2 thì mj.Cj = m2.c2 Vậy đáp án là B. ♦ c. Theo đề bài thì m, = 2m2 ; Àt2= 2Atj (1) Mật khác theo phương trình cân bằng nhiệt ta có : Qthu vào = Qtoảra^ mj.Cj.Atj = m2.c2.At2 (2) Từ (1) và (2) ta có : 2m2.Cj.Atj = m2.c2.2Atị => Cj = c2. (1) (2) Qn „ Cn r, 4200 2 Qd cd 2100 B. Theo đề bài mn = md = m ; tln = tj ; t2d = t2n = t. Nhiệt lượng mà nước thu được : Qn = mn.cn.(t - t]) Nhiệt lượng mà dầu thu được : Qd = mn.cn.(t - tị) Từ (1) và (2) ta suy ra : Vậy Qn = 2Qd. B. Theo đề bài thì m2 = 2 ni] ; c2= — Cj và t2 > t|. Mặt khác theo phương trình cân bằng nhiệt ta có : Qthu vào = Qtoà ra « HlpCpCt - tj) = m2.c2.(t2 - t) => m,.Cj.(t - tj) = 2m,.|cj ,(t2 - t) => 4(t - tj)= (t2 - t) Do đó ta có : t = +_ *2 . B. a) Nhiệt độ cuối cùng là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt. b) Nhiệt lượng hai thìa thu được từ nước không bằng nhau, vì độ tăng nhiệt độ của hai thìa giống nhau nhưng nhiệt dung riêng của đồng và nhôm khác nhau. Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có : Qthu vào — Qtoảra rơnik-Cn|k.(t — ^l) rưn-Cn.(t — tj) — mdk — t) => 0,128.380.13,1 + 0,240.4 200.13,1 = 0,192. chk.78,5 Từ đó ta tính được : chk « 918 J/kg.K. Vậy hợp kim này không thể là của đồng hoặc sắt vì cả đồng và sắt đều có nhiệt dung riêng nhỏ hơn 918 J/kg.K. 25.17*. Gọi mj là khối lượng của chì, m2 là khối lượng của kẽm, m là khối lượng của hợp kim. Theo đề bài ta có : m = Iìiị + m2 = 0,05 kg (1) Nhiệt lượng chì và kẽm toả ra là : Q| = mị.CpCBó - 18) = 15 340m! Q2 = m2.c2.(136 - 18) = 24 780m2 Nhiệt lượng nước thu vào là : Q3 = m3.c3.(18- 14) = 840 J Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào là : Q4 = m4.c4.(18- 14) = 260,4 J Áp dụng phưorng trình cân bằng nhiệt ta có : Q] + Q2 _ Q3 + Q4 (2) (1) (2) => 15 340m[ + 24 780m2= 1100,4 Giải hệ hai phương trình (1) và (2) ta thu được : IT1| = 0,013 kg và m2 = 0,037 kg Vậy khối lượng chì là 13 g và khối lượng kẽm là 37 g. 25.18*. Nhiệt lượng do nước lạnh thu vào : Qị = m|.c.(40 - 20). Nhiệt lượng do nước nóng toả ra : Q2 = m2.c.(100 - 40). Mặt khác : Iĩij + m2 = 16 kg Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Qj = Q2 => 20m) = 60m2 Giải hệ phương trình (1) và (2) ta tìm được : mj = 12 kg ; m2 = 4 kg. Vậy để có 16 l nước ở 40°C thì cần pha 12 l nước ở 20°C với 4 / nước ở 100°C. c. BÀI TẬP BỔ SUNG 25a. Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ hỗn hợp gồm 300 g nước đang sôi đổ vào 500 g nước ở nhiệt độ 20°C. 25b. Có ba bình cùng dung tích là 5 l đều chứa đầy nước ở 30°C, 60°C, 100°C và một bình rỗng có dung tích lớn hơn 10 l. Nếu chỉ dùng các dụng cụ trên, hãy đề xuất phương án để tạo ra một lượng nước có nhiệt độ 55°c. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.

Các bài học tiếp theo

Bài 26: Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu
Bài 27: Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt
Bài 28: Động cơ nhiệt
Bài 29: Câu hỏi và bài tập tổng kết chương II: Nhiệt học
Hướng dẫn giải bài tập bổ sung

Các bài học trước

Bài 24: Công thức tính nhiệt lượng
Bài 23: Đối lưu - Bức xạ nhiệt
Bài 22: Dẫn nhiệt
Bài 21: Nhiệt năng
Bài 20: Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên?
Bài 19: Các chất được cấu tạo như thế nào?
Bài 18: Câu hỏi và bài tập tổng kết chương I: Cơ học
Bài 17: Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng
Bài 16: Cơ năng
Bài 15: Công suất

Tham Khảo Thêm

Giải Bài Tập Vật Lý 8(Đang xem)
Giải Lí 8
Sách Giáo Khoa - Vật Lí 8