18 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Trắc nghiệm Vật Lí 10 (có đáp án): Bài tập nhiệt lượng, truyền nhiệt, cân bằng nhiệt, nội năng

Câu 1:

Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 50g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lượng kế chứa 900g nước ở nhiệt độ $17^{0} C$ . Khi đó nhiệt độ của nước tăng lên đến $23^{0} C$ , biết nhiệt dung riêng của sắt là 478J/kg.K, của nước là 4180J/kg.K. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế. Nhiệt độ của lò

A. $796^{0} C$

B. $990^{0} C$

C. $967^{0} C$

D. $813^{0} C$

Xem đáp án

Gọi $t_{1}$ - nhiệt độ của lò nung (cũng chính là nhiệt độ ban đầu của miếng sắt khi rút từ lò nung ra), $t_{2}$ - nhiệt độ ban đầu của nước, t - nhiệt độ khi cân bằng

Ta có:

Nhiệt lượng do sắt tỏa ra:

$Q_{1} = m_{1} c_{1} (t_{1} - t)$

Nhiệt lượng do nước thu vào:

$Q_{2} = m_{2} c_{2} (t - t_{2})$

Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:

$Q_{1} = Q_{2} \leftrightarrow m_{1} c_{1} (t_{1} - t) = m_{2} c_{2} (t - t_{2}) \leftrightarrow 0, 05.478 (t_{1} - 23) = 0, 9.4180 (23 - 17) \to t_{1} \approx 967^{0} C$

Đáp án: C

Câu 2:

Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 100g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lượng kế chứa 500g nước ở nhiệt độ $20^{0} C$ . Khi đó nhiệt độ của nước tăng thêm $10^{0} C$ , biết nhiệt dung riêng của sắt là 478J/kg.K, của nước là 4180J/kg.K. Nhiệt độ của lò xấp xỉ bằng:

A. $467, 2^{0} C$

B. $407, 2^{0} C$

C. $967^{0} C$

D. $813^{0} C$

Xem đáp án

Gọi t₁ - là nhiệt độ của lò nung (hay của miếng sắt đặt trong lò)

t₂=20⁰C là nhiệt độ ban đầu của nước

t - là nhiệt độ cân bằng

Ta có, khi cân bằng nhiệt độ của nước tăng thêm 10⁰C

Ta suy ra: t=20+10=30⁰C

Ta có:

Nhiệt lượng do sắt tỏa ra:

$Q_{1} = m_{1} c_{1} (t_{1} - t)$

Nhiệt lượng do nước thu vào:

$Q_{2} = m_{2} c_{2} (t - t_{2})$

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

$Q_{1} = Q_{2} \Leftrightarrow m_{1} c_{1} (t_{1} - t) = m_{2} c_{2} (t - t_{2}) \Leftrightarrow 0, 1.478. (t_{1} - 30) = 0, 5.4180 (30 - 20) \Rightarrow t_{1} \approx 467, 2^{0} C$

Đáp án: A

Câu 3:

Người ta bỏ 1 miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở $t = 136^{0} C$ vào 1 nhiệt lượng kế có nhiệt dung là 50J/K chứa 100g nước ở $14^{0} C$ . Xác định khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế là $18^{0} C$ . Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài, $C_{Z n} = 337 J / k g . K, C_{P b} = 126 J / k g$ .K của nước là 4180J/kg.K

A. $m_{Z n} = 0, 045 k g, m_{P b} = 0, 005 k g m$

B. $m_{Z n} = 0245 k g, m_{P b} = 0, 015 k g m$

C. $m_{Z n} = 0, 245 k g, m_{P b} = 0, 015 k g m$

D. $m_{Z n} = 0, 0425 k g, m_{P b} = 0, 005 k g m$

Xem đáp án

Gọi t₁ là nhiệt độ ban đầu của miếng hợp kim, ta có t₁=136⁰C

t₂ là nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế, ta có t₂=14⁰C

t=18⁰C - nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế

Nhiệt lượng toả ra:

$\{\begin{cases} Q_{Z n} = m_{Z n} . C_{Z n} (t_{1} - t) \\ Q_{P b} = m_{P b} . C_{P b} (t_{1} - t) \end{cases} \Leftrightarrow \{\begin{cases} = m_{Z n} .337. (136 - 18) = 39766 m_{Z n} \\ = m_{P b} .126. (136 - 18) = 14868 m_{P b} \end{cases}$

Nhiệt lượng thu vào:

$\{\begin{cases} Q_{H_{2} O} = m_{H_{2} O} . C_{H_{2} O} (t - t_{2}) \\ = \frac{100}{1000} .4180 (18 - 14) = 1672 J \\ Q_{N L K} = C' (t - t_{2}) = 50. (18 - 14) = 200 J \end{cases}$

Ta có, phương trình cân bằng nhiệt:

$\begin{array}{l} Q_{t o a} = Q_{t h u} \\ \leftrightarrow 39766 m_{Z n} + 14868 m_{P b} = 1672 + 200 (1) \end{array}$

Mặt khác, theo đầu bài, ta có:

$m_{Z n} + m_{P b} = 50 g = 0, 05 k g (2)$

Từ (1) và (2), ta có:

$\begin{array}{l} \{\begin{cases} 39766 m_{Z n} + 14868 m_{P b} = 1872 \\ m_{Z n} + m_{P b} = 0, 05 \end{cases} \\ \to \{\begin{cases} m_{Z n} = 0, 045 k g \\ m_{P b} = 4, {67.10}^{- 3} \approx 0, 005 k g \end{cases} \end{array}$

Đáp án: A

Câu 4:

Người ta bỏ 1 miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 150g ở $t = 124^{0} C$ vào 1 nhiệt lượng kế có nhiệt dung là 50J/K chứa 250g nước ở $16^{0} C$ . Xác định khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế là $18^{0} C$ . Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài, $C_{Z n} = 337 J / k g . K, C_{P b} = 126 J / k g . K$ của nước là 4180J/kg.K

A. $m_{Z n} = 8 . 10^{- 3} k g, m_{P b} = 0, 142 k g$

B. $m_{Z n} = 0, 142 k g, m_{P b} = 8 . 10^{- 3} k g$

C. $m_{Z n} = 0, 1 k g, m_{P b} = 0, 05 k g$

D. $m_{Z n} = 0, 05 k g, m_{P b} = 0, 1 k g$

Xem đáp án

Gọi t₁ là nhiệt độ ban đầu của miếng hợp kim, ta có t₁=124⁰C

t₂ là nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế, ta có t₂=16⁰C

t=32⁰C - nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế

Nhiệt lượng toả ra:

$\{\begin{cases} Q_{Z n} = m_{Z n} . C_{Z n} (t_{1} - t) \\ Q_{P b} = m_{P b} . C_{P b} (t_{1} - t) \end{cases} \Leftrightarrow \{\begin{cases} = m_{Z n} .337. (124 - 18) = 35722 m_{Z n} \\ = m_{P b} .126. (124 - 18) = 13356 m_{P b} \end{cases}$

Nhiệt lượng thu vào:

$\{\begin{cases} Q_{H_{2} O} = m_{H_{2} O} . C_{H_{2} O} (t - t_{2}) \\ Q_{N L K} = C' (t - t_{2}) \end{cases} \Leftrightarrow \{\begin{cases} = \frac{250}{1000} .4180 (18 - 16) = 2090 J \\ = 50. (18 - 16) = 100 J \end{cases}$

Ta có, phương trình cân bằng nhiệt:

$\begin{array}{l} Q_{t o a} = Q_{t h u} \\ \leftrightarrow 35722 m_{Z n} + 13356 m_{P b} = 2090 + 100 (1) \end{array}$

Mặt khác, theo đầu bài, ta có:

$m_{Z n} + m_{P b} = 150 g = 0, 15 k g (2)$

Từ (1) và (2), ta có:

$\begin{array}{l} \{\begin{cases} 35722 m_{Z n} + 13356 m_{P b} = 2190 \\ m_{Z n} + m_{P b} = 0, 15 \end{cases} \\ \to \{\begin{cases} m_{Z n} \approx {8.10}^{- 3} k g \\ m_{P b} = 0, 142 k g \end{cases} \end{array}$

Đáp án: A

Câu 5:

Để xác định nhiệt độ của 1 cái lò, người ta đưa vào một miếng sắt m = 22,3g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào nhiệt lượng kế chứa 450g nước ở $15^{0} C$ , nhiệt độ của nước tăng lên tới $22, 5^{0} C$ . Xác định nhiệt độ của lò. Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478J/kg.K, của nước là 4180J/kg.K

A. $1345, 98^{0} C$

B. $1234, 9^{0} C$

C. $156, 3^{0} C$

D. $1280^{0} C$

Xem đáp án

Nhiệt lượng tỏa ra:

$\begin{array}{l} Q_{F e} = m_{F e} . C_{F e} (t_{2} - t) \\ = \frac{22, 3}{1000} .478. (t_{2} - 22, 5) \\ = 10, 6594 t_{2} - 239, 8365 J \end{array}$

Nhiệt lượng thu vào:

$\begin{array}{l} Q_{H_{2} O} = m_{H_{2} O} . C_{H_{2} O} (t - t_{1}) \\ = \frac{450}{1000} .4180 (22, 5 - 15) \\ = 14107, 5 J \end{array}$

Áp dụng phương trình cân bằng ta có:

$\begin{array}{l} Q_{t o a} = Q_{t h u} \\ \leftrightarrow 10, 6594 t_{2} - 239, 8365 = 14107, 5 \\ \to t_{2} = 1345, 98^{0} C \end{array}$

Đáp án: A

Câu 6:

Để xác định nhiệt độ của 1 cái lò, người ta đưa vào một miếng sắt m = 16g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào nhiệt lượng kế chứa 600g nước ở $10^{0} C$ , nhiệt độ của nước tăng lên tới $20^{0} C$ . Xác định nhiệt độ của lò. Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478J/kg.K, của nước là 4180J/kg.K

A. $1340, 9^{0} C$

B. $1234, 9^{0} C$

C. $156, 3^{0} C$

D. $3299, 3^{0} C$

Xem đáp án

Nhiệt lượng tỏa ra:

$\begin{array}{l} Q_{F e} = m_{F e} . C_{F e} (t_{2} - t) \\ = \frac{16}{1000} .478. (t_{2} - 20) \\ = 7, 648 t_{2} - 152, 96 \end{array}$

Nhiệt lượng thu vào:

$\begin{array}{l} Q_{H_{2} O} = m_{H_{2} O} . C_{H_{2} O} (t - t_{1}) \\ = \frac{600}{1000} .4180 (20 - 10) \\ = 25080 J \end{array}$

Áp dụng phương trình cân bằng ta có:

$\begin{array}{l} Q_{t o a} = Q_{t h u} \\ \leftrightarrow 7, 648 t_{2} - 152, 96 = 25080 \\ \to t_{2} = 3299, 3^{0} C \end{array}$

Đáp án: D

Câu 7:

Một cốc nhôm m = 100g chứa 300g nước ở nhiệt độ $20^{0} C$ . Người ta thả vào cốc nước một thìa đồng khối lượng 75g vừa rút ra từ nồi nước sôi $100^{0} C$ . Xác định nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua các hao phí nhiệt ra ngoài. Lấy $C_{A l} = 880 J / k g . K, C_{C u} = 380 J / k g . K, C_{H 2 O} = 4190 J / k g . K$

A. $21, 7^{0} C$

B. $22, 7^{0} C$

C. $22^{0} C$

D. $23^{0} C$

Xem đáp án

Nhiệt lượng tỏa ra:

$\begin{array}{l} Q_{C u} = m_{C u} . C_{C u} (t_{2} - t) \\ = \frac{75}{1000} .380. (100 - t) \\ = 2850 - 28, 5 t J \end{array}$

Nhiệt lượng thu vào:

$\{\begin{cases} Q_{H_{2} O} = m_{H_{2} O} . C_{H_{2} O} (t - t_{1}) \\ Q_{A l} = m_{A l} . C_{A l} (t - t_{1}) \end{cases} \Leftrightarrow \{\begin{cases} = \frac{300}{1000} .4190. (t - 20) = 1257. t - 25140 \\ = \frac{100}{1000} .880. (t - 20) = 88. t - 1760 \end{cases}$

$\begin{array}{l} Q_{t o a} = Q_{t h u} \leftrightarrow 2850 - 28, 5 t \\ = 1257. t - 25140 + 88. t - 1760 \\ \to t = 21, 7^{0} C \end{array}$

Đáp án: A

Câu 8:

Một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 4kg nước ở nhiệt độ $20^{0} C$ . Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,2kg đã được nung nóng tới $500^{0} C$ . Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng của nhôm là 896J/kg.K, của nước là $4, 18 . 10^{3} J / k g . K$ , của sắt là $0, 46 . 10^{3} J / k g . K$

A. $t = 22, 6^{0} C$

B. $t = 17, 4^{0} C$

C. $t = 17, 2^{0} C$

D. $t = 22, 8^{0} C$

Xem đáp án

Gọi $t_{1} = 20^{0} C$ - nhiệt độ ban đầu của bình nhôm và nước trong bình nhôm

$t_{2} = 500^{0} C$ - nhiệt độ của miếng sắt

t - nhiệt độ khi cân bằng của hệ

Ta có:

Nhiệt lượng do miếng sắt tỏa ra:

$\begin{array}{l} Q_{F e} = m_{F e} . C_{F e} (t_{2} - - t) \\ = 0, 2.0, {46.10}^{3} . (500 - t) \\ = 46000 - 92 t \end{array}$

Nhiệt lượng do bình nhôm và nước thu vào:

$\begin{array}{l} Q_{A l} = m_{A l} . C_{A l} (t - - t_{1}) \\ = 0, 5.896. (t - 20) \\ = 448 t - 8960 \end{array}$

$\begin{array}{l} Q_{H_{2} O} = m_{H_{2} O} . C_{H_{2} O} (t - - t_{1}) \\ = 4.4, {18.10}^{3} . (t - 20) \\ = 16720 t - 334400 \end{array}$

Tổng nhiệt lượng thu vào:

$\begin{array}{l} Q_{t h u} = Q_{A l} + Q_{H_{2} O} \\ = 448 t - 8960 + 16720 - 334400 \\ = 17168 t - 343360 \end{array}$

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

$\begin{array}{l} Q_{t o a} = Q_{t h u} \\ \Leftrightarrow 46000 - 92 t = 17168 t - 343360 \\ \Rightarrow t \approx 22, 6^{0} C \end{array}$

Đáp án: A

Câu 9:

Trộn 3 chất lỏng không tác dụng hoá học lẫn nhau. Biết

$m_{1} = 1 k g, m_{2} = 10 k g, m_{3} = 5 k g, t_{1} = 6^{0} C, t_{2} = - 40^{0} C, t_{3} = 60^{0} C, C_{1} = 2 K J / k g . K, C_{2} = 4 K J / k g . K, C_{3} = 2 K J / k g . K$

Tìm nhiệt độ khi cân bằng

A. $- 19^{0} C$

B. $- 19, 1^{0} C$

C. $- 19, 2^{0} C$

D. $- 19, 3^{0} C$

Xem đáp án

$Q_{1} = m_{1} C_{1} (t - t_{1}) = 1, 2 . 10^{3} (t - 6) = 2 . 10^{3} t - 12 . 10^{3}$

$Q_{2} = m_{2} C_{2} (t - t_{2}) = 10.4 . 10^{3} (t + 40) = 40 . 10^{3} t + 160 . 10^{4}$

$Q_{3} = m_{3} C_{3} (t - t_{3}) = 5, 2 . 10^{3} (t - 60) = 10 . 10^{3} t - 160 . 10^{3} Q_{t ỏ a} = Q_{t h u}$

$2 . 10^{3} t - 12 . 10^{3} + 40 . 10^{3} t + 160 . 10^{4} + 10 . 10^{3} - 60 . 10^{4} = 0 \Rightarrow t = - 10^{0} C$

Đáp án A

Câu 10:

Thả một quả cầu nhôm m = 0,15kg được đun nóng tới $100^{0} C$ vào một cốc nước ở $20^{0} C$ . Sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng $25^{0} C$ . Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau, $C_{A l} = 880 J / k g . K, C_{H_{2} O} = 4200 J / k g . K$

A. 0.47 kg

B. 0.4 kg

C. 0.5 kg

D. 0.44 kg

Xem đáp án

Nhiệt lượng tỏa ra

$\begin{array}{l} Q_{A l} = m_{A l} . C_{A l} (t - 1) = 9900 J \\ Q_{t o a} = Q_{t h u} \\ Q_{H_{2} O} = Q_{t o a} = 9900 J \\ \to 9900 = m_{H_{2} O} . C_{H_{2} O} (t - t_{2}) \\ \to 9900 = m_{H_{2} O} .4200 (25 - 20) \\ \to m_{H_{2} O} = 0, 47 k g \end{array}$

Đáp án: A

Câu 11:

Thả một quả cầu nhôm m = 0,105kg được đun nóng tới $142^{0} C$ vào một cốc nước ở $20^{0} C$ . Sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng $42^{0} C$ . Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau, $C_{A l} = 880 J / k g . K, C_{H_{2} O} = 4200 J / k g . K$

A. 73,3g

B. 100g

C. 10g

D. 7,33g

Xem đáp án

Ta có:

Nhiệt lượng do quả cầu bằng nhôm tỏa ra:

$\begin{array}{l} Q_{1} = m_{A l} . c_{A l} . (t_{1} - t) \\ = 0, 105.880. (142 - 42) \\ = 9240 J \end{array}$

Nhiệt lượng do nước thu vào là:

$\begin{array}{l} Q_{2} = m_{H_{2} O} . c_{H_{2} O} (t - t_{2}) \\ = m_{H_{2} O} .4200. (42 - 20) \\ = 92400 m_{H_{2} O} \end{array}$

Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:

$\begin{array}{l} Q_{1} = Q_{2} \\ \Leftrightarrow 9240 = 92400 m_{H_{2} O} \\ \Rightarrow m_{H_{2} O} = 0, 1 k g = 100 g \end{array}$

Đáp án: B

Câu 12:

Để xác định nhiệt dung riêng của 1 kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500g nước ở nhiệt độ $15^{0} C$ một miếng kim loại có m = 400g được đun nóng tới $100^{0} C$ . Nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là $20^{0} C$ . Tính nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí. Lấy $C_{H_{2} O} = 4190 J / k g . K$

A. 327.34 J/kg.K

B. 327.3 J/kg.K

C. 327 J/kg.K

D. 327,37 J/kg.K

Xem đáp án

Nhiệt lượng tỏa ra:

$Q_{K l} = m_{K l} . C_{K l} (t_{2} - t) = 0, 4. C_{K l} . (100 - 20) = 32. C_{K l}$

Nhiệt lượng thu vào:

$Q_{t h u} = Q_{H_{2} O} = m_{H_{2} O} . C_{H_{2} O} (t - t_{1}) = 10475 J$

Ta có:

$\begin{array}{l} Q_{t o a} = Q_{t h u} \\ \Leftrightarrow 32 C_{K l} = 10475 \\ \Rightarrow C_{K l} = 327, 34 J / K g . K \end{array}$

Đáp án: A

Câu 13:

Một nhiệt lượng kế bằng đồng khối lượng $m_{1} = 100 g c o c h ư a m_{2} = 375 g$ nước ở nhiệt độ $25^{0} C$ . Cho vào nhiệt lượng kế một vật bằng kim loại khối lượng $m_{3} = 400 g ơ 90^{0} C$ . Biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là $30^{0} C$ . Tìm nhiệt dung riêng của miếng kim loại. Cho biết nhiệt dung riêng của đồng là 380J/Kg.K, của nước là 4200J/Kg.K

A. 336J/kg.K

B. 636J/kg.K

C. 366J/kg.K

D. 633J/kg.K

Xem đáp án

Gọi t₁=25⁰C - nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế

t₂=90⁰C - nhiệt độ của vật kim loại

t - nhiệt độ khi cân bằng của hệ

Ta có:

Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế và nước thu được:

$Q_{1} = m_{1} c_{1} (t - t_{1})$

$Q_{2} = m_{2} c_{2} (t - t_{1})$

=> tổng nhiệt lượng thu vào:

$\begin{array}{l} Q_{12} = Q_{1} + Q_{2} \\ = (m_{1} c_{1} + m_{2} c_{2}) (t - t_{1}) \end{array}$

Nhiệt lượng mà vật kim loại tỏa ra:

$Q_{3} = m_{3} c_{3} . (t_{2} - t)$

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

$\begin{array}{l} Q_{3} = Q_{12} \\ \Leftrightarrow m_{3} c_{3} (t_{2} - t) = (m_{1} c_{1} + m_{2} c_{2}) (t - t_{1}) \\ \Rightarrow c_{3} = \frac{(m_{1} c_{1} + m_{2} c_{2}) (t - t_{1})}{m_{3} (t_{2} - t)} \\ \Rightarrow c_{3} = \frac{(0, 1.380 + 0, 375.4200) (30 - 25)}{0, 4. (90 - 30)} \\ \Rightarrow c_{3} = 336 J / k g . K \end{array}$

Đáp án: A

Câu 14:

Một ấm đun nước bằng nhôm có m = 350g, chứa 2,75kg nước được đun trên bếp. Khi nhận được nhiệt lượng 650KJ thì ấm đạt đến nhiệt độ $60^{0} C$ . Hỏi nhiệt độ ban đầu của ấm, biết $C_{A l} = 880 J / k g . K, C_{H_{2} O} = 4190 J / k g . K$

A. $5 . 1^{0} C$

B. $5 . 2^{0} C$

C. $5 . 3^{0} C$

D. $5 . 5^{0} C$

Xem đáp án

Nhiệt lượng thu vào:

$\{\begin{cases} Q_{H_{2} O} = m_{H_{2} O} . C_{H_{2} O} (t - t_{1}) \\ Q_{A l} = m {}_{A l}. C_{A l} (t - t_{1}) \end{cases} \Leftrightarrow \{\begin{cases} = 691350 - 11522, 5 t_{1} \\ = 19320 - 322 t_{1} \end{cases}$

Nhiệt lượng ấm nhôm đựng nước nhận được:

$Q_{H_{2} O} + Q_{A l} = 650.103 \to t = 5, 1^{0} C$

Đáp án: A

Câu 15:

Một nhiệt lượng kế chứa 2kg nước ở $15^{0} C$ . Cho vào nhiệt lượng kế quả cân bằng đồng thau có khối lượng 500g ở $100^{0} C$ . Tìm nhiệt độ cân bằng của hệ. Coi rằng vỏ nhiệt lượng kế không thu nhiệt. Cho các nhiệt dung riêng của đồng là $c_{1} = 3, 68 . 10^{2} J / k g . K$ , nước là $c_{2} = 4, 186 k J / k g . K$

A. $12, 5^{0} C$

B. $13, 1^{0} C$

C. $17, 6^{0} C$

D. $16, 8^{0} C$

Xem đáp án

Gọi t₁=15⁰C - nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế

t₂=100⁰C - nhiệt độ của quả cân bằng đồng thau

t - nhiệt độ khi cân bằng của hệ

Ta có:

Nhiệt lượng do quả cân tỏa ra:

$\begin{array}{l} Q_{q u a c a n} = m_{q u a c a n} . c_{1} (t_{2} - - t) \\ = 0, 5.3, {68.10}^{2} . (100 - t) \\ = 18400 - 184 t \end{array}$

Nhiệt lượng do nước thu vào:

$\begin{array}{l} Q_{H_{2} O} = m_{H_{2} O} . c_{H_{2} O} (t - - t_{1}) \\ = 2.4, {18.10}^{3} . (t - 15) \\ = 8360 t - 125400 \end{array}$

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

$\begin{array}{l} Q_{t o a} = Q_{t h u} \\ \Leftrightarrow 18400 - 184 t = 8360 t - 125400 \\ \Rightarrow t = 16, 8^{0} C \end{array}$

Đáp án: D

Câu 16:

Để xác định nhiệt dung riêng của một chất lỏng, người ta đổ chất lỏng đó vào 20g nước ở $100^{0} C$ . Khi có sự cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hỗn hợp nước là $37, 5^{0} C$ , $m_{h h} = 140 g$ . Biết nhiệt độ ban đầu của nó là $20^{0} C, C_{H_{2} O} = 4200 J / k g . K$

A. 2500 J/kg.K

B. 2600 J/kg.K

C. 2700 J/kg.K

D. 2800 J/kg.K

Xem đáp án

Nhiệt lượng tỏa ra:

$Q_{H_{2} O} = m_{H_{2} O} . C_{H_{2} O} (t_{2} - t) = 5250 J$

Nhiệt lượng thu vào:

$Q_{C L} = m_{C L} . C_{C L} (t - t_{1}) = 2, 1. C_{C L}$

Q_tỏa = Q_thu

_{$\begin{array}{l} \leftrightarrow 5250 = 2, 1. C_{C L} \\ \to C_{C L} = 2500 J / K g . K \end{array}$}

Đáp án: A

Câu 17:

Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 128g chứa 210g nước ở nhiệt độ $8, 4^{0} C$ . Người ta thả một miếng kim loại khối lượng 192g đã nung nóng tới $100^{0} C$ vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của chất làm kim loại, biết nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt là $21, 5^{0} C$ . Cho nhiệt dung riêng của nước là $4, 18 . 10^{3} J / k g . K$ , của đồng thau là $0, 128 . 10^{3} J / k g . K$

A. 748,7J/kg.K

B. 719,7J/kg.K

C. 777,19J/kg.K

D. 784,7J/kg.K

Xem đáp án

Gọi t₁=8,4⁰C - nhiệt độ ban đầu của bình nhôm và nước trong bình nhôm

t₂=100⁰C - nhiệt độ của miếng kim loại

t=21,5⁰C - nhiệt độ khi cân bằng của hệ

Ta có:

Nhiệt lượng do miếng kim loại tỏa ra:

$\begin{array}{l} Q_{K L} = m_{K L} . c_{K L} (t_{2} - - t) \\ = 0, 192. c_{K L} . (100 - 21, 5) \\ = 15, 072 c_{K L} \end{array}$

Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước thu vào

$\begin{array}{l} Q_{N L K} = m_{N L K} . c_{N L K} (t - - t_{1}) \\ = 0, 128.0, {128.10}^{3} . (21, 5 - 8, 4) \\ = 214, 63 J \end{array}$

$\begin{array}{l} Q_{H_{2} O} = m_{H_{2} O} . c_{H_{2} O} (t - - t_{1}) \\ = 0, 21.4, {18.10}^{3} . (21, 5 - 8, 4) \\ = 11499, 18 J \end{array}$

Tổng nhiệt lượng thu vào:

$Q_{t h u} = Q_{N L K} + Q_{H_{2} O} = 214, 63 + 11499, 18 = 11713, 81 J$

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

$\begin{array}{l} Q_{t o a} = Q_{t h u} \\ \Leftrightarrow 15, 072 c_{K L} = 11713, 81 \\ \Rightarrow c_{K L} = 777, 19 J / k g . K \end{array}$

Đáp án: C

Câu 18:

Tính nhiệt lượng cần thiết để đun 5kg nước từ $15^{0} C đ ế n 100^{0} C$ trong một cái thùng bằng sắt có khối lượng 1,5kg. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, của sắt là 460J/kg.K

A. 1843650J

B. 1785000J

C. 58650J

D. 1726350J

Xem đáp án

Khối lượng của thùng sắt m₁=1,5kgm,

nhiệt dung riêng của thùng sắt là $c_{1} = 460 J / k g . K$

Khối lượng của nước trong thùng sắt m₂=5kg,

nhiệt dung riêng của nước $c_{2} = 4200 J / k g . K$

Ta có:

Nhiệt độ ban đầu của thùng sắt và nước là t₁=15⁰C

Nhiệt độ cần đạt tới của nước và thùng sắt lúc sau t₂=100⁰C

Nhiệt lượng để cho thùng sắt có nhiệt độ tăng từ $t_{1} \Rightarrow t_{2}$

là: $Q_{1} = m_{1} c_{1} (t_{2} - t_{1})$

Nhiệt lượng để nước có nhiệt độ tăng từ $t_{1} \Rightarrow t_{2}$

là: $Q_{2} = m_{2} c_{2} (t_{2} - t_{1})$

=> Nhiệt lượng cần thiết để đun lượng nước đó từ $15^{0} C đ ế n 100^{0} C$ là:

$\begin{array}{l} Q = Q_{1} + Q_{2} = m_{1} c_{1} (t_{2} - t_{1}) + m_{2} c_{2} (t_{2} - t_{1}) \\ = (m_{1} c_{1} + m_{2} c_{2}) (t_{2} - t_{1}) \\ = (1, 5.460 + 5.4200) (100 - 15) \\ = 1843650 J \end{array}$

Đáp án: A