Bài tập 38.8 trang 92 SBT Vật lý 10

 a) Gọi V là thể tích ở nhiệt độ t và V₀ là thể tích ở 0°C 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 0°C theo công thức :

\(\frac{D}{{{D_0}}} = \frac{{{V_0}}}{V} = > D = \frac{m}{V} = \frac{{{D_0}}}{{1 + \beta t}}\)

Từ đó suy ra nhiệt độ t của thỏi sắt trước khi thả nó vào cốc nước đá :

\(t = \frac{{{D_0}V - m}}{{m\beta }}\)

Thay số ta tìm được: 

\(t = \frac{{{{7800.45.10}^{ - 6}} - {{350.10}^{ - 3}}}}{{{{350.10}^{ - 3}}{{.3,3.10}^{ - 5}}}} = {86,6^0}C\)

b) Khối lượng M của phần nước đá tan thành nước sau khi thả thỏi sắt nóng có nhiệt độ t°C vào cốc nước đá ở 0°C được xác định bởi điều kiện cân bằng nhiệt:

\( M = \frac{{cmt}}{\lambda }\)

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 :

\(M = \frac{{cmt}}{\lambda } = \frac{{{{550.350.10}^{ - 3}}.86,6}}{{{{3,4.10}^5}}} \approx 49g\)

-- Mod Vật Lý 10 HỌC247