Để đo nhiệt dung riêng của những chiếc tháp kim loại giống hệt nhau, c
Câu hỏi
Nhận biếtĐể đo nhiệt dung riêng của những chiếc tháp kim loại giống hệt nhau, có khối lượng m0 = 100g, người ta ngâm chúng đủ lâu trong một nồi nước đang sôi rồi thả một trong những chiếc tháp đó vào một nhiệt lượng kế. Biết rằng, nhiệt độ của nhiệt lượng kế trước khi cho tháp vào ngay sau khi cân bằng nhiệt có giá trị lần lượt là t0 = 30,00C và t1 = 35,00C, khối lượng của nhiệt lượng kế sau khi thả một chiếc tháp bất kì lấy ra từ nồi nước sôi vào đều tăng thêm một lượng không đổi m1 = 125g. Nước có nhiệt dung riêng c = 4,18J/(g.0C) và sôi ở nhiệt độ ts = 1000C.
1. Giả sử nhiệt lượng kế cách nhiệt tuyệt đối, thả vào nó 5 chiếc tháp ngay sau khi lấy ra từ nồi nước sôi, nhiệt lượng kế sẽ cân bằng nhiệt với những chiếc tháp đó ở nhiệt độ nào?
2. Trong thực tế, nhiệt lượng kế có trao đổi nhiệt với môi trường ngoài, sự trao đổi nhiệt này phụ thuộc vào nhiệt độ của nhiệt lượng kế, nhiệt độ của môi trường và bề mặt của nhiệt lượng kế. Để xác định nhiệt dung riêng của những chiếc tháp bằng nhiệt lượng kế này, người ta đổ nước sôi vào nhiệt lượng kế đó khi nó ở nhiệt độ t0 sao cho nhiệt lượng kế và nước sôi đổ vào cân bằng nhiệt ở nhiệt độ t1 thì thấy rằng khối lượng nước sôi đổ vào nhiệt lượng kế là m2 = 34,0g. Biết rằng, thời gian tăng nhiệt độ từ t0 đến t1 là như nhau ở tất cả các thí nghiệm. Tìm nhiệt dung riêng của vật liệu làm những chiếc tháp trên.
Đáp án đúng:
Lời giải của Tự Học 365
Giải chi tiết:
Khi thả tháp vào nhiệt lượng kế thì khối lượng của nhiệt lượng kế tăng lên 125g (> 100g là khối lượng của tháp) vậy tháp đã dính một lượng nước là 25g.
1. Gọi nhiệt dung của tháp sau khi vớt ra ( có tính cả phần nước bám vào) là P1 của nhiệt lượng kế là P2 .
Khi thả 1 tháp vào trong nhiệt lượng kế ta có:
\({P_1} \times (100 - 35) = {P_2} \times (35 - 30) \Rightarrow {P_2} = 13{P_1}\)
Khi thả 5 tháp vào nhiệt lượng kế nhiệt độ cân bằng tại t. Ta có :
\(5{P_1} \times (100 - t) = {P_2} \times (t - 30) \Leftrightarrow 5 \times (100 - t) = 13 \times (t - 30) \Rightarrow t = \frac{{445}}{9}({}^oC)\)
2. Nhiệt độ hạ từ t0 đến t1 là như nhau trong mọi thí nghiệm vậy nhiệt dung của tháp ( có dính nước ) bằng với nhiệt dung của m2 nước. Mà tháp có dính sẵn 25 g nước nên nhiệt dung của tháp bằng với nhiệt dung của 34 -25 = 9 (g) nước :
\({m_0}{c_0} = mc \Rightarrow {c_0} = c \times \frac{m}{{{m_0}}} = 4,18 \times \frac{9}{{100}} = 0,3762(J/(g.{}^oC))\)
