Giải bài tập vật lý 8 trong sách bài tập bài 25

Bài 25.1 trang 67 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Show

Người ta thả ba miếng đồng, nhôm, chì có cùng khối lượng vào một cốc nước nóng. Hãy so sánh nhiệt độ cuối cùng của ba miếng kim loại trên.

A.Nhiệt độ của ba miếng bằng nhau.

B.Nhiệt độ của miếng nhôm cao nhất, rồi đến miếng đồng, miếng chì

C. Nhiệt độ của miếng chì cao nhất, rồi đến miếng đồng, miếng nhôm

D. Nhiệt độ của miếng đồng cao nhất, rồi đến miếng nhôm, miếng chì.

Giải

=> ChọnA.Nhiệt độ của ba miếng bằng nhau.


Bài 25.2 trang 67 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Người ta thả ba miếng đồng, nhôm, chì có cùng khối lượng và cùng được nung nóng tới 100°c vào một cốc nước lạnh. Hãy so sánh nhiệt lượng do các miếng kim loại trên truyền cho nước.

A.Nhiệt lượng của ba miếng truyền cho nước bằng nhau.

B.lượng của miếng nhôm truyền cho nước lớn nhất, rồi đến miếng đồng, miếng chì.

C.Nhiệt lượng của miếng chì truyền cho nước lớn nhất, rồi đến miếng đồng, miếng nhôm.

D. Nhiệt lượng của miếng đồng truyền cho nước lớn nhất, rồi đến miếng nhôm, miếng chì.

Giải

=> ChọnB.lượng của miếng nhôm truyền cho nước lớn nhất, rồi đến miếng đồng, miếng chì.


Bài 25.3 trang 67 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Một học sinh thả 300g chì ở 100°C vào 250g nước ở 58,5°C làm cho nước nóng lên tới 60°C.

a)Hỏi nhiệt độ của chì ngay khi có cân bằng nhiệt.

b)Tính nhiệt lượng nước thu vào.

c)Tính nhiệt dung riêng của chì.

d)So sánh nhiệt dung riêng của chì tính được với nhiệt dung riêng của chì tra trong bảng và giải thích tại sao có sự chênh lệch. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/Kg.K.

Giải:

Tóm tắt:

m2 = 300g = 0,3kg

t2= 100°C

m1= 250g = 0,25kg

C1= 4190J/kg.K

t1 = 58,5°C

t = 60°C

Tìm C2? J/kg.K C2

Ta có:

a) Nhiệt độ cuối cùng của chì cũng là nhiệt độ cuối cùng của nước, nghĩa là bằng 60°C

b)Nhiệt lượng nước thu vào:

Q = m1C1(t - t1) = 4 190.0,25(60 - 58,5)

= 1 571,25J

c)Nhiệt lượng trên do chì tỏa ra, do đó tính nhiệt dung riêng của chì:

\({C_2} = {Q \over {{m_2}\left( {{t_2} - t} \right)}} = {{1571,25} \over {0,3\left( {100 - 60} \right)}} \approx 130,93J/kg.K\)

d) Nhiệt dung riêng của chì tính được với nhiệt dung riêng của chì tra trong bảng gần bằng nhau, vì đã bỏ qua nhiệt lượng truyền cho môi trường xung quanh.


Bài 25.4 trang 67 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Một nhiệt lượng kế chứa 2 lít nước ở nhiệt độ 15℃. Hỏi nước nóng lên tới bao nhiêu độ nếu bỏ vào nhiệt lượng kế một quả cân bằng đồng thau khối lượng 500g được nung nóng tới 100℃?

Lấy nhiệt dụng riêng của đồng thau là 368J/kg.K, của nước là 4186J/kg.K. Bỏ qua nhiệt lượng truyền cho nhiệt kế và môi trường bên ngoài.

Giải:

Nhiệt lượng quả cân tỏa ra:

Qtỏa = m1. C1 (t1 – t) = 0,5.368 (100 – t)

Nhiệt lượng nước thu vào:

Qthu = m2. C2 (t – t2) = 2.4186 (t – 15)

Vì Qtỏa = Qthu

0,5.368(100 – t) = 2. 4186 (t – 15)

t = 16,82℃

Lời giải sách bài tập Vật lí lớp 8 Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong sách bài tập Vật lí 8 Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập vật lý 8 trong sách bài tập bài 25

1. Giải bài 25.1 trang 67 SBT Vật lý 8

Người ta thả ba miếng đồng, chì có cùng khối lượng vào một cốc nước nóng. Hãy so sánh nhiệt độ cuối cùng của ba miếng kim loại trên.

A. Nhiệt độ của ba miếng bằng nhau.

B. Nhiệt độ của miếng nhôm cao nhất, rồi đến miếng đồng, miếng chì.

C. Nhiệt độ của miếng chì cao nhất, rồi đến miếng đồng, miếng nhôm.

D. Nhiệt độ của miếng đồng cao nhất, rồi đến miếng nhôm, miếng chì. 

Phương pháp giải

Nhiệt độ cuối cùng của ba miếng đồng bằng nhau vì khi đó quá trình truyền nhiệt đã dừng lại

Hướng dẫn giải

- Vì khi thả ba miếng kim loại cùng khối lượng vào cốc nước nóng thì nhiệt độ của cốc nước cao hơn sẽ truyền sang ba miếng kim loại và cuối cùng khi nhiệt độ của ba miếng bằng nhau thì quá trình truyền nhiệt sẽ dừng lại.

- Chọn A

2. Giải bài 25.2 trang 67 SBT Vật lý 8

Người ta thả ba miếng đồng, chì có cùng khối lượng và cùng được đun nóng tới 100oC vào một cốc nước lạnh. Hãy so sánh nhiệt lượng do các miếng kim loại trên truyền cho nước.

A. Nhiệt lượng của ba miếng truyền cho nước bằng nhau.

B. Nhiệt lượng của miếng nhôm truyền cho nước lớn nhất, rồi đến miếng đồng,miếng chì.

C. Nhiệt lượng của miếng chì truyền cho nước lớn nhất, rồi đến miếng đồng, miếng nhôm.

D. Nhiệt lượng của miếng đồng truyền cho nước lớn nhất, rồi đến miếng nhôm, miếng chì. 

Phương pháp giải

Nhiệt dung riêng của kim loại nào lớn hơn thì nhiệt lượng tỏa ra từ kim loại đó lớn hơn

Hướng dẫn giải

- Vì nhiệt lượng do 3 miếng kim loại tỏa ra là: Qtỏa = m. c.Δt mà chúng có cùng khối lượng và nhiệt độ như nhau nên nhiệt dung riêng của kim loại nào lớn hơn thì nhiệt lượng của nó tỏa ra lớn hơn. Cnhôm > cđồng > cchì nên Qnhôm > Qđồng > Qchì.

- Chọn B

3. Giải bài 25.3 trang 67 SBT Vật lý 8

Một học sinh thả 300g chì ở 100oC vào 250g nước 58,5oC làm cho nước nóng lên tới 60oC.

a) Hỏi nhiệt độ của chì ngay khi cân bằng nhiệt?

b) Tính nhiệt lượng nước thu vào.

c) Tính nhiệt dung riêng của chì.

d) So sánh nhiệt dung riêng của chì tính được với nhiệt dung riêng của chì tra trong bảng và giải thích tại sao có sự chênh lệch. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K

Phương pháp giải

- Áp dụng công thức:

Q=mC(t-to) để tính nhiệt lượng của vật

- Áp dụng công thức:

\(\begin{array}{l} {C_2} = \frac{Q}{{{m_2}\left( {{t_2} - t} \right)}}\\ \end{array}\) để tính nhiệt dung riêng của chì 

Hướng dẫn giải

Ta có:

a) Nhiệt độ cuối cùng của chì cũng là nhiệt độ cuối cùng của nước, nghĩa là bằng 60°C

b) Nhiệt lượng nước thu vào:

Q = m1C1(t - t1) = 4 190.0,25(60 - 58,5)

= 1 571,25J

c)  Nhiệt lượng trên do chì tỏa ra, do đó tính nhiệt dung riêng của chì:

\(\begin{array}{l} {C_2} = \frac{Q}{{{m_2}\left( {{t_2} - t} \right)}}\\ = \frac{{1571,25}}{{0,3\left( {100 - 60} \right)}} \approx 130,93J/kg.K \end{array}\)

d) Nhiệt dung riêng của chì tính được với nhiệt dung riêng của chì tra trong bảng gần bằng nhau, vì đã bỏ qua nhiệt lượng truyền cho môi trường xung quanh.

4. Giải bài 25.4 trang 67 SBT Vật lý 8

Một nhiệt lượng kế chứa 2 lít nước ở nhiệt độ 15oC. Hỏi nước nóng lên tới bao nhiêu độ nếu bỏ vào nhiệt lượng kế một quả cầu bằng đồng thau khối lượng 500 g được đun nóng tới 100oC.

Lấy nhiệt dung riêng của đồng thau là 368J/kgK, của nước là 4186J/kgK. Bỏ qua nhiệt lượng truyền cho nhiệt lượng kế và môi trường bên ngoài. 

Phương pháp giải

- Áp dụng công thức:

Q=mC(t-to) để tính nhiệt lượng của vật

- Dựa vào phương trình cân bằng nhiệt:

Qthu = Qtỏa để tìm nhiệt độ t

Hướng dẫn giải

- Nhiệt lượng quả cầu đồng tỏa ra là:

Q2 = m2.c2.(t2 – t) = 0,5.368.(100 – t)

- Nhiệt lượng nước thu vào là:

Q = m1C1(t - t1) = 2.4186.(t – 15)

- Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên:

Qthu = Qtỏa 

⇔ Q2 = Q1

⇔ 0,5.368.(100 – t) = 2.4186.(t – 15)

Suy ra t = 16,83oC

5. Giải bài 25.5 trang 67 SBT Vật lý 8

Người ta thả một miếng đồng khối lượng 600g ở nhiệt độ 100oC vào 2,5kg nước. Nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 30oC. Hỏi nước nóng lên thêm bao nhiêu độ, nếu bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình đựng nước và môi trường bên ngoài? 

Phương pháp giải

- Áp dụng công thức:

Q=mC(t-to) để tính nhiệt lượng của vật

- Dựa vào phương trình cân bằng nhiệt:

Qthu = Qtỏa để tìm độ tăng nhiệt độ Δt

Hướng dẫn giải

- Nhiệt lượng đồng tỏa ra là:

Q = m1C1(t1 - t) = 380.0,6.(100 – 30)

- Nhiệt lượng nước thu vào là:

Q2 = m2.c2.(t – t2) = 2,5.4200.(t – t2)

- Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên:

Qthu = Qtỏa 

⇔ Q2 = Q1

⇔ 380.0,6.(100 – 30) = 2,5.4200.(t – t2)

Suy ra Δt = t – t2 = 1, 52oC

6. Giải bài 25.6 trang 68 SBT Vật lý 8

Đổ 738g nước ở nhiệt độ 15℃ vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g và nhiệt độ 100℃. Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 17℃. Tính nhiệt dung riêng của đồng, lấy nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K

Phương pháp giải

- Áp dụng công thức:

Q=mC(t-to) để tính nhiệt lượng của vật

- Dựa vào phương trình cân bằng nhiệt:

Qthu = Qtỏa để tìm nhiệt dung riêng của chất

Hướng dẫn giải

- Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra:

Qtỏa =  m1C1(t1 - t)  = 0,2 C1 (100 – 17)

- Nhiệt lượng do nước và nhiệt lượng nhiệt kế thu vào

Qthu1 = m2.c2.(t – t2) = 0,738. 4186 (17 - 15)

và Qthu2 = m3. C1 ( t2 – t)  = 0,1 C1 (17 - 15)

- Vì Qtỏa = Qthu 1 + Qthu 2

0,2 C1 (100 – 17) = 0,738. 4186 (17 - 15) + 0,1 C1 (17 - 15)

C1 ≈ 377 J/kg.K

Vậy nhiệt dung riêng của đồng ≈ 377 J/kg.K

7. Giải bài 25.7 trang 68 SBT Vật lý 8

Muốn có 100 lít nước ở nhiệt độ 35oC thì phải đổ bao nhiêu lít nước đang sôi vào bao nhiêu lít nước ở nhiệt độ 15oC, lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K. 

Phương pháp giải

- Áp dụng công thức:

Q=mC(t-to) để tính nhiệt lượng của vật

- Dựa vào phương trình cân bằng nhiệt:

Qthu = Qtỏa ⇒ giải hệ phương trình x, y để tìm khối lượng của chất

Hướng dẫn giải

Gọi x là khối lượng nước ở 15°C và y là khối lượng nước đang sôi.

- Ta có: x + y = 100kg                             (1)

- Nhiệt lượng y kg nước đang sôi tỏa ra:

Q1 = y.4190.(100 - 35)

- Nhiệt lượng x kg nước ở nhiệt độ 15°C thu vào để nóng lên 35°C:

Q2 = x.4190.(35 - 15)

- Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào:

Q1= Q2 

⇔ x.4190.(35 - 15) = y.4190.(100 - 35)            (2)

Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được:

x ≈ 76,5kg; y ≈ 23,5kg 

⇒ Phải đổ 23,5 lít nước đang sôi vào 76,5 lít nước ở 15°C

8. Giải bài 25.8 trang 68 SBT Vật lý 8

Thả một miếng nhôm được đun nóng vào nước lạnh. Câu mô tả nào sau đây trái với nguyên lí truyền nhiệt?

A. Nhôm truyền nhiệt cho nước tới khi nhiệt độ của nhôm và nước bằng nhau.

B.Nhiệt năng của nhôm giảm đi bao nhiêu thì nhiệt năng của nước tăng lên bấy nhiêu.

C. Nhiệt độ của nhôm giảm đi bao nhiêu thì nhiệt độ của nước tăng lên bấy nhiêu

D. Nhiệt lượng do nhôm tỏa ra bằng nhiệt lượng do nước thu vào. 

Phương pháp giải

Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại và nhiệt độ cuối cùng của nhôm với nước bằng nhau

Hướng dẫn giải

- Câu C: Nhiệt độ của nhôm giảm đi bao nhiêu thì nhiệt độ của nước tăng lên bấy nhiêu ⇒ sai.

- Chọn C

9. Giải bài 25.9 trang 68 SBT Vật lý 8

Câu nào sau đây nói về điều kiện truyền nhiệt giữa hai vật là đúng?

A. Nhiệt không thể truyền từ vật có nhiệt năng nhỏ sang vật có nhiệt năng lớn hơn.

B. Nhiệt không thể truyền giữa hai vật có nhiệt năng bằng nhau.

C. Nhiệt chỉ có thể truyền từ vật có nhiệt năng lớn hơn sang vật có nhiệt năng nhỏ hơn.

D. Nhiệt không thể tự truyền được từ vật có nhiệt độ thấp sang vật có nhiệt độ cao hơn. 

Phương pháp giải

Nhiệt chỉ tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn 

Hướng dẫn giải

- Câu đúng là: Nhiệt không thể tự truyền được từ vật có nhiệt độ thấp sang vật có nhiệt độ cao hơn

- Chọn D

10. Giải bài 25.10 trang 68 SBT Vật lý 8

Hai vật 1 và 2 trao đổi nhiệt với nhau. Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ vật 1 giảm bớt Δt1, nhiệt độ vật 2 tăng thêm Δt2. Hỏi Δt1 = Δt2 trong trường hợp nào dưới đây?

A. Khi m1 = m2, c1 = c2, t1 = t2

B. Khi m1 = 3/2 .m2, c1 = 2/3 . c2, t1 > t2

C. Khi m1 = m2, c1 =  c2, t1 < t2

D. Khi m1 = 3/2 .m2, c1 = 2/3 . c2, t1 < t2 

Phương pháp giải

Vận dụng nội dung lí thuyết về cân bằng nhiệt và công thức tính nhiệt lượng: Q=mC(t-to) để trả lời câu hỏi này

Hướng dẫn giải

- Hai vật 1 và 2 trao đổi nhiệt với nhau. Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ vật 1 giảm bớt Δt1 tức là vật 1 tỏa nhiệt, nhiệt độ vật 2 tăng thêm Δt2 tức là vật 2 thu nhiệt. Do đó ban đầu t1 > t2.

Khi nhiệt độ cân bằng ta có phương trình cân bằng nhiệt:

Q1 = Q2 

⇔ m1.c1.Δt1 = m2.c2.Δt2

Để Δt1 = Δt2 thì m1.c1 = m2.c2

- Ta thấy đáp án B là thỏa mãn hệ thức trên và điều kiện t1 > t2.

- Chọn B.

11. Giải bài 25.11 trang 66 SBT Vật lý 8

Hai vật 1 và 2 có khối lượng m1 = 2.m2 truyền nhiệt cho nhau. Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của hai vật thay đổi một lượng là Δt2 = 2.Δt1. Hãy so sánh nhiệt dung riêng của các chất cấu tạo nên vật.

A. c1 = 2.c2

B. c1 = 1/2 .c2

C. c1 = c2

D. Chưa thể xác định được vì chưa biết t1 > t2 hay  t1 

Phương pháp giải

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:

\(\begin{array}{l} {m_1}.{c_1}.\Delta {t_1}\; = {\rm{ }}{m_2}.{c_2}.\Delta {t_2}\\ \end{array}\) để tìm nhiệt dung riêng của các chất

Hướng dẫn giải

- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:

\(\begin{array}{l} {m_1}.{c_1}.\Delta {t_1}\; = {\rm{ }}{m_2}.{c_2}.\Delta {t_2}\\ \Rightarrow \frac{{{c_2}}}{{{c_1}}} = \frac{{{m_1}}}{{{m_2}}}.\frac{{\Delta {t_1}}}{{\Delta {t_2}}} = \frac{{2{m_2}}}{{{m_2}}}.\frac{{\Delta {t_1}}}{{2\Delta {t_1}}} = 1\\ \Rightarrow {c_1}\; = {\rm{ }}{c_2}. \end{array}\)

- Chọn C

12. Giải bài 25.12 trang 66 SBT Vật lý 8

Hai quả cầu bằng đồng cùng khối lượng, được nung nóng đến cùng một nhiệt độ. Thả quả thứ nhất vào nước có nhiệt dung riêng 4200 J/kg.K, quả thứ hai vào dầu có nhiệt dung riêng 2100 J/kg.K. Nước và dầu có cùng khối lượng và nhiệt độ ban đầu.

Gọi Qn là nhiệt lượng nước nhận được, Qd là nhiệt lượng dầu nhận được. Khi dầu và nước nóng đến cùng một nhiệt độ thì:

A. Qn = Qd

B. Qn = 2.Qd

C. Qn = 1/2 .Qd

D. Chưa xác định được vì chưa biết nhiệt độ ban đầu của hai quả cầu.

Phương pháp giải

Sử dụng công thức tính nhiệt lượng: Q=mc∆t và phương trình cân bằng nhiệt để trả lời câu hỏi này

Hướng dẫn giải

- Qnước = mn. cn. ∆t1,

Qdầu = md. cd. ∆t2

Mà mn = md, ∆t1 = ∆t2, cn = 2 cd 

⇒ Qnước = 2 Qdầu

- Chọn B

13. Giải bài 25.13 trang 66 SBT Vật lý 8

Dựa vào nội dung sau đây để trả lời các câu hỏi 25.13 và 25.14.

Đổ một chất lỏng có khối lượng m1, nhiệt dung c1 và nhiệt độ t1 vào một chất lỏng có khối lượng m2 = 2.m1, nhiệt dung riêng c2 = 1/2 .c1 và nhiệt độ t2 > t1

Nếu bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa hai lỏng và môi trường (cốc đựng, không khí…) thì có cân bằng nhiệt, nhiệt độ t của hai chất lỏng trên có giá trị là

Phương pháp giải

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:

\(\begin{array}{l} {m_1}.{c_1}.\Delta {t_1}\; = {\rm{ }}{m_2}.{c_2}.\Delta {t_2}\\ \end{array}\) để tìm nhiệt độ t của hai chất lỏng

Hướng dẫn giải

- Nhiệt lượng do chất lỏng 2 tỏa ra là:

Q2 = m2.c2.(t2 - t) = 2.m1. 1/2 .c1.(t2 - t) = m1.c1.(t2 - t)

- Nhiệt lượng do chất lỏng 1 thu vào là:

Q1 = m1.c1.(t - t1)

- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:

Q1 = Q2 ⇔ t2 – t = t – t1

\({ \Rightarrow t = \frac{{{t_2} + {t_1}}}{2}}\)

- Chọn B

14. Giải bài 25.14 trang 66 SBT Vật lý 8

Nếu không bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa hai chất lỏng và môi trường (cốc đựng, không khí…) thì khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ t của hai chất lỏng trên có giá trị là:

\(\begin{array}{*{20}{l}} \begin{array}{l} \begin{array}{*{20}{l}} {A.{\rm{ }}t > \frac{{{t_2} + {t_1}}}{2}}\\ {B.{\rm{ }}t < \frac{{{t_2} + {t_1}}}{2}\;} \end{array}\\ C.{\rm{ }}t = \frac{{{t_2} + {t_1}}}{2} \end{array}\\ {D.{\rm{ }}t = {t_{1\;}} + \;{t_2}\;} \end{array}\)

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được điều kiện cân bằng nhiệt của các chất

Hướng dẫn giải

- Do có sự tỏa nhiệt giữa hai chất lỏng và môi trường (cốc đựng, không khí…) thì khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ t của hai chất lỏng trên có giá trị là:

\({t < \frac{{{t_2} + {t_1}}}{2}}\)

- Chọn B

15. Giải bài 25.15 trang 70 SBT Vật lý 8

Một chiếc thìa bằng đồng và một chiếc thìa bằng nhôm có khối lượng và nhiệt độ ban đầu bằng nhau, được nhúng chìm vào cùng một cốc đựng nước nóng. Hỏi:

a) Nhiệt độ cuối cùng của hai thìa có bằng nhau không? Tại sao?

b) Nhiệt lượng mà hai thìa thu được từ nước có bằng nhau không? Tại sao? 

Phương pháp giải

a) Nhiệt độ cuối cùng của quá trình cân bằng nhiệt của hai chất là bằng nhau

b) Nhiệt dung riêng của hai chất khác nhau nên có nhiệt lượng khác nhau

Hướng dẫn giải

a) Nhiệt độ cuối cùng là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt. Do đó nhiệt độ cuối cùng của hai thìa bằng nhau.

b) Nhiệt lượng hai thìa thu được từ nước không bằng nhau, vì độ tăng nhiệt độ của hai thìa giống nhau nhưng nhiệt dung riêng của đồng và nhôm khác nhau.

16. Giải bài 25.16 trang 70 SBT Vật lý 8

Một nhiệt lượng kế bằng đồng khối lượng 128g chứa 240g nước ở nhiệt độ 8,4oC. Người ta thả vào nhiệt lượng kế một miếng hợp kim khối lượng 192g được làm nóng tới 100oC. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 21,5oC. Biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kg.K; của nước là 4200 J/kg.K

Tính nhiệt dung riêng của hợp kim. Hợp kim đó có phải là hợp kim của đồng và sắt không? Tại sao? 

Phương pháp giải

- Áp dụng công thức:

Q=mC(t-to) để tính nhiệt lượng của vật

- Dựa vào phương trình cân bằng nhiệt:

Qthu = Qtỏa để tìm nhiệt dung riêng của hợp kim

Hướng dẫn giải

- Nhiệt lượng nhiệt lượng kế và nước thu vào lần lượt là:

Q1 = m1.c1.(t - t1) = 0,128.380.(21,5 – 8,4) = 637,184J

Q2 = m2.c2.(t - t2) = 0,24.4200.(21,5 – 8,4) = 13204,8J

- Nhiệt lượng miếng hợp kim tỏa ra:

Q3 = m3.c3.(t3 – t) = 0,192.c3.(100 – 21,5) = 15,072.c3 (J)

- Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên:

Q3 = Q1 + Q2 (1)

⇔ 637,184 + 13204,8 = 15,072.c3

⇒ c3 = 918J/kg.K

Hợp kim này không thể là hợp kim của đồng và sắt vì cả hai chất có nhiệt dung riêng nhỏ hơn 918J/kg.K

17. Giải bài 25.17 trang 70 SBT Vật lý 8

Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm khối lượng 50g ở nhiệt độ 136oC vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14oC. Biết nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 18oC và muốn cho nhiệt lượng kế nóng thêm lên 1oC thì cần 65,1J; nhiệt dung riêng của kẽm là 210J/kg.K, của chì là 130J/kg.K, của nước là 4200J/kg.K. Hỏi có bao nhiêu gam chì và bao nhiêu gam kẽm trong hợp kim? 

Phương pháp giải

- Áp dụng công thức:

Q=mC(t-to) để tính nhiệt lượng của từng kim loại

- Dựa vào phương trình cân bằng nhiệt:

Qthu = Qtỏa ⇒ giải hệ phương trình m, m1, m2 để tìm khối lượng của từng chất

Hướng dẫn giải

- Gọi m1 là khối lượng của chì, m2 là khối lượng của kẽm, m là khối lượng của hợp kim:

m = m1 + m2 = 0,05kg

- Nhiệt lượng chì và kẽm tỏa ra:

Q1 = m1.c1.(136 - 18) = 15 340m1

Q2 = m2.c2.(136 - 18) = 24 780m2

- Nhiệt lượng nước thu vào:

Q3 = m3.c3.(18 - 14) = 840 J

- Nhiệt lượng kế thu vào:

Q4 = 65,1.(18 - 14) = 260,4 J

- Ta có: Q1 + Q2 = Q3 + Q4

15 340m1 + 24 780m2 = 1100,4

Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được: m1 = 0,013kg và m2 = 0,037kg

Vậy khối lượng chì là 13g và khối lượng kẽm là 37g

18. Giải bài 25.18 trang 70 SBT Vật lý 8

Người ta muốn có 16 lít nước ở nhiệt độ 40oC. Hỏi phải pha bao nhiêu lít nước ở nhiệt độ 20oC với bao nhiêu lít nước đang sôi? 

Phương pháp giải

- Tính nhiệt lượng của các chất theo công thức:

Q=m.c.(tsau-ttruoc)

- Áp dụng phương trình cân bàng nhiệt:

Q1 = Q2 để tìm khối lượng và thể tích mỗi chất

Hướng dẫn giải

12 lít nước ở nhiệt độ 20°C và 4 lít nước ở nhiệt độ 100°C

- Nhiệt lượng do nước lạnh thu vào:

Q1 = C.m1(40 - 20)

- Nhiệt lượng do nước nóng tỏa ra:

Q2 = C.m2(100 - 40)

- Do: Q1 = Q2 ⇒ 20m1 = 60m2.

- Mặt khác: m1 + m2 = 16kg

Từ (1) và (2) ⇒ m1 = 12kg; m2 = 4kg

⇒ V1 = 12 lít; V2 = 4lít