Quảng cáo
4 câu trả lời 506
Nhiệt lượng mà ấm nhôm thu vào là:
QAl=mAl⋅cAl⋅(t2−t1)
Nhiệt lượng mà nước thu vào là:
Qn=mn⋅cn⋅(t2−t1)
Tổng nhiệt lượng mà cả ấm và nước thu vào bằng nhiệt lượng nhận được từ bếp: Q=QAl+Qn
Q=mAl⋅cAl⋅(t2−t1)+mn⋅cn⋅(t2−t1)
Q=(mAl⋅cAl+mn⋅cn)⋅(t2−t1)
Thay các giá trị đã biết vào phương trình:
650000=(0.35⋅880+2.75⋅4190)⋅(60−t1)
650000=11830.5⋅(60−t1)
Chia cả hai vế cho 11830.5:
60−t1=11830.5650000≈54.94
t1=60−54.94
t1≈5.06∘C
Nhiệt độ ban đầu của ấm nước là \(5,06^\circ\text{C}\) (làm tròn đến hai chữ số thập phân).
1. Tóm tắt các đại lượng
Khối lượng ấm nhôm: \(m_1 = 350\text{ g} = 0,35\text{ kg}\)
Khối lượng nước: \(m_2 = 2,75\text{ kg}\)
Nhiệt dung riêng của nhôm: \(c_1 = 880\text{ J/kg}\cdot\text{K}\)
Nhiệt dung riêng của nước: \(c_2 = 4190\text{ J/kg}\cdot\text{K}\)
Nhiệt lượng tổng cộng nhận được: \(Q = 650\text{ kJ} = 650.000\text{ J}\)
Nhiệt độ cuối cùng: \(t_2 = 60^\circ\text{C}\)
Gọi nhiệt độ ban đầu của hệ là: \(t_{1}\)
2. Thiết lập phương trình nhiệt lượng
Nhiệt lượng tổng cộng \(Q\) cung cấp cho cả ấm nhôm và nước để tăng nhiệt độ từ \(t_{1}\) lên \(t_{2}\) được tính bằng công thức:
\(Q=Q_{1}+Q_{2}\)
\(Q=(m_{1}\cdot c_{1}+m_{2}\cdot c_{2})\cdot (t_{2}-t_{1})\)
3. Tính toán nhiệt độ ban đầu
Thay các giá trị số đã cho vào phương trình:
\(650.000=(0,35\cdot 880+2,75\cdot 4190)\cdot (60-t_{1})\)
\(650.000=(308+11.522,5)\cdot (60-t_{1})\)
\(650.000=11.830,5\cdot (60-t_{1})\)
Tính độ tăng nhiệt độ \(\Delta t\):
\(\Delta t=60-t_{1}=\frac{650.000}{11.830,5}\approx 54,94^{\circ }\text{C}\)
Suy ra nhiệt độ đầu \(t_{1}\):
\(t_{1}=60-54,94=5,06^{\circ }\text{C}\)
Kết luận
Nhiệt độ ban đầu của ấm và nước trước khi đun là \(5,06^\circ\text{C}\).
Gọi $t_0$ là nhiệt độ đầu của ấm và nước.
Nhiệt lượng mà ấm nhôm nhận được để tăng nhiệt độ từ $t_0$ đến $60°C$ là:
$Q_{nhôm} = m_{nhôm} \cdot C_{nhôm} \cdot (60 - t_0)$
Nhiệt lượng mà nước nhận được để tăng nhiệt độ từ $t_0$ đến $60°C$ là:
$Q_{nước} = m_{nước} \cdot C_{nước} \cdot (60 - t_0)$
Tổng nhiệt lượng mà ấm và nước nhận được là:
$Q = Q_{nhôm} + Q_{nước} =650 \, kJ =650000 \, J$
- $m_{nhôm} =0,35 \, kg$, $C_{nhôm} =880 \, J/kg.K$
- $m_{nước} =2,75 \, kg$, $C_{nước} =4190 \, J/kg.K$
$Q_{nhôm} =0,35 \cdot 880 \cdot (60 - t_0) =308 \cdot (60 - t_0)$
$Q_{nước} =2,75 \cdot 4190 \cdot (60 - t_0) =11522,5 \cdot (60 - t_0)$
$Q = Q_{nhôm} + Q_{nước} =308 \cdot (60 - t_0) +11522,5 \cdot (60 - t_0)$
$= (308 +11522,5) \cdot (60 - t_0)$
$=11830,5 \cdot (60 - t_0)$
Ta có: $11830,5 \cdot (60 - t_0) =650000$
$\Rightarrow60 - t_0 = \frac{650000}{11830,5} \approx55$
$\Rightarrow t_0 =60 -55 =5°C$
`->`Vậy nhiệt độ đầu của ấm và nước là $5°C$.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Hỏi từ APP VIETJACK77354
-
29950
-
27476
