Có hai bình cách nhiệt. Bình một chứa m1 = 2 kg nước ở nhiệt độ t1 = 400C. Bình hai chứa m2 = 1 kg nước ở nhiệt độ t2 = 200C. Nếu trút từ bình 1 sang bình 2 một lượng m kg nước. Để bình 2 nhiệt độ ổn định lại trút một lượng nước như vậy từ bình 2 sang bình 1. Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là 380C. Tính khối lượng nước (m) đã trút ở mỗi lần và nhiệt độ cân bằng ở bình 2.
Trả lời (1)
-
Khi trút nước từ bình 2 sang bình 1 một lượng nước m (kg) ở nhiệt độ t1 = 400C nó tỏa ra một nhiệt lượng: Q = Cm( t1 – t2’)
Nhiệt lượng mà bình 2 hấp thụ: Q2 = Cm2(t’2 – t2)
Khi có cân bằng nhiệt: Q = Q2 hay m(t1- t’2) = m2(t’2- t2) (1)
Khi trút m kg nước từ bình 2 (đang ở nhiệt độ t’2) sang bình bình 1
Nhiệt lượng do bình 1 tỏa ra là: Q1 = (m1 – m).C(t1- t’1)
Nhiệt lượng do m kg nước hấp thụ: Q’ = Cm (t’1 – t’2)
Trong đó t1’, t2’ là nhiệt độ đã cân bằng sau lần trút thứ nhất và thứ hai.
Khi cân bằng nhiệt lần 2: Q1 = Q’
(m1 – m)(t1 – t’1) = m(t’1 – t’2) (2)
Từ (1) và (2) ta có \(\left\{ \begin{align}
& m({{t}_{1}}-{{t}^{'}}_{2})={{m}_{2}}({{t}^{'}}_{2}-{{t}_{2}}) \\
& ({{m}_{1}}-m)({{t}_{1}}-{{t}^{'}}_{1})=m({{t}_{1}}^{'}-{{t}^{'}}_{2}) \\
\end{align} \right.\)
\(\left\{ \begin{align}
& m(40-{{t}^{'}}_{2})={{m}_{2}}({{t}^{'}}_{2}-20) \\
& (2-m)(40-38)=m(38-{{t}^{'}}_{2}) \\
\end{align} \right.\) \)\left\{ \begin{align}
& 40m-m{{t}^{'}}_{2}-{{t}_{2}}^{'}+20=0 \\
& 40m-m{{t}_{2}}^{'}-4=0 \\
\end{align} \right.\) (3)
Trừ hai vế của (3) ta được t2 = 240C Thay vào (2) \(\Rightarrow \) m = 0,25 kg
bởi Lê Tường Vy 19/04/2022Like (0) Báo cáo sai phạm
Nếu bạn hỏi, bạn chỉ thu về một câu trả lời.
Nhưng khi bạn suy nghĩ trả lời, bạn sẽ thu về gấp bội!
Lưu ý: Các trường hợp cố tình spam câu trả lời hoặc bị báo xấu trên 5 lần sẽ bị khóa tài khoản
Các câu hỏi mới
-
Nêu tính chất từ và sự định hướng của một nam châm vĩnh cửu
03/05/2024 | 0 Trả lời