Có 3 bình cách nhiệt chứa nước. Bình t
Câu hỏi
Nhận biếtCó 3 bình cách nhiệt chứa nước. Bình thứ nhất chứa 1kg nước ở 1000C, bình thứ hai chứa 2kg nước ở 500C, bình thứ ba chứa 3kg nước ở 200C. Đổ nước ở bình thứ nhất và bình thứ ba vào bình cách nhiệt thứ tư đang để trống, khi đã xảy ra cân bằng nhiệt thì tiếp tục đổ nước ở bình thứ hai vào bình thứ tư. Bỏ qua mọi sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình cách nhiệt, coi lượng nước là không đổi trong quá trình đổ nước.
a. Hỏi nước ở bình thứ hai sau khi đổ vào sẽ toả nhiệt hay thu nhiệt? Vì sao?
b. Tính nhiệt độ cân bằng của nước ở bình thứ tư sau khi đổ cả 3 bình vào.
Đáp án đúng:
Lời giải của Tự Học 365
Giải chi tiết:
Bình 1 : m1 = 1kg, t1 = 1000C
Bình 2 : m2 = 2kg, t2 = 500C
Bình 3 : m3 = 3kg, t3 = 200C
a. Đổ nước ở bình thứ nhất và bình thứ ba vào bình cách nhiệt thứ 4 đang để trống. Gọi nhiệt độ khi xảy ra cân bằng nhiệt là t.
Nhiệt lượng toả ra của 1kg nước ở 1000C là : Qtoả = 1.c.(100 – t)
Nhiệt lượng thu vào của 3kg nước ở 200C là : Qthu = 3.c.(t – 20)
Ta có : Qtoả = Qthu \( \Leftrightarrow 1.c.\left( {100--t} \right) = 3.c\left( {t - 20} \right) \Leftrightarrow 100 - t = 3t - 60 \Rightarrow t = {40^0}C\)
=> Khi xảy ra cân bằng nhiệt nước trong bình thứ 4 có nhiệt độ 400C.
Mà nước ở bình thứ 2 có nhiệt độ 500C ( > 400C) => nước ở bình thứ 2 sau khi đổ vào sẽ toả nhiệt.
b. Gọi nhiệt độ cân bằng của nước ở bình thứ tư sau khi đổ cả 3 bình vào là t’.
Bình thứ 4 đang chứa 4kg nước ở nhiệt độ 400C.
Nhiệt lượng thu vào của 4kg nước ở 400C là : Qthu = 4.c.(t’ – 40)
Nhiệt lượng toả ra của 2kg nước ở 500C là : Qtoả = 2.c.(50 – t’)
Ta có : Qtoả = Qthu \( \Leftrightarrow 2c.\left( {50 - t'} \right) = 4c.\left( {t' - 40} \right) \Leftrightarrow 50 - t' = 2t' - 80 \Leftrightarrow 3t' = 130 \Rightarrow t' = {43,3^0}C\)
Vậy nhiệt độ cân bằng của nước ở bình thứ tư sau khi đổ cả 3 bình vào là t’ = 43,30C
