Chương VI: Cơ Sở Của Nhiệt Động Lực Học – Vật Lý Lớp 10
Giải Bài Tập SGK: Bài 32 Nội Năng Và Sự Biến Thiên Nội Năng
Bài Tập 7 Trang 173 SGK Vật Lý Lớp 10
Một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ \(20^0C\). Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới \(75^oC\). Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.
Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/(kg.K) ; của nước là \(4,18.10^3 J/(kg.K)\), của sắt là 0,46 J/(kg.K).
Lời Giải Bài Tập 7 Trang 173 SGK Vật Lý Lớp 10
Ta tiến hành giải bài tập 7 trang 173 sgk vật lý 10 theo các bước sau
- Bước 1: Đầu tiên cần xác định nhiệt lượng mà nhôm và bình nước thu vào : \(Q_{thu} = Q_1 + Q_2\)
- Bước 2: Xác định nhiệt lượng do sắt tỏa ra: \(\)\(Q_{tỏa} = {Q_3} = {m_3}.{c_3}.∆{t_3}\)
- Bước 3: Áp dụng phương trình trạng thái cân bằng nhiệt: \(Q_1 + Q_2 = Q_3.\)
- Bước 4: Sau cùng ta thay số tính toán để tìm t
Giải chi tiết:
Gọi t là nhiệt độ khi hệ cân bằng
Nhiệt lượng tỏa ra của sắt:
- \(Q_{tỏa} = mc∆t = 2.10^{-1}.0,46.10^3(75^0 – t) = 92(75^0 – t)J\)
Nhiệt lượng thu vào của thành bình nhôm và của nước:
- \(Q_{thu} = 5.10^{-1}.0,92.10^3(t – 20^0C) + 0,118.4180.(t – 20)J\)
- = \((t – 20)(460 + 493,24) = 953,24(t – 20)\)
Khi hệ thống cân bằng nhiệt ta có: \(Q_{tỏa} = Q_{thu}\)
- ⇔ \(92(75^0 – t) = 953,24 (t – 20)\)
- ⇔ \(1045,24t = 25964,8 ⇔ t = 24,84^0C\)
Hướng dẫn làm bài tập 7 trang 173 sgk vật lý lớp 10 bài 32 nội năng và sự biến thiêng nội năng chương VI. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.
Trả lời