© Copyright Bài Học Hay

Bài tập Vật Lí 8, Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt

Thứ bảy - 16/05/2020 06:46
Giải bài tập: Sách bài tập Vật lí 8, chương II: Nhiệt học,Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt
  1. 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.

2. 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 đo 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.

3. 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 4 190J/kg.K.

4. Một nhiệt lượng kế chứa 2 lít nước ở nhiệt độ 15°C. 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°C.
Lấy nhiệt dung riêng của đồng thau là 368J/kg.K, của nước là 4 186J/kg.K. Bỏ qua nhiệt lượng truyền cho nhiệt lượng kế và môi trường bên ngoài.

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

6. Đổ 738g nước ở nhiệt độ 15°C vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng l00g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100°C. Nhiệt độ khí bắt đầu có cân bằng nhiệt là 17°C. Tính nhiệt dung riêng của đồng, lấy nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K.

7*. Muốn có 100 lít nước ở nhiệt độ 35°C thì phải đổ bao nhiêu lít nước đang sôi vào bao nhiêu lít nước ở nhiệt độ 15°C. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K ?

8. Thả một miếng nhôm được nung 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 toả ra bằng nhiệt lượng do nước thu vào.

9. 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 chí có thể truyền từ vật có nhiệt năng lớn 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.

10. Hai vật 1 và 2 trao đổi nhiệt với nhau. Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của vật I giảm bớt t1, nhiệt độ của vật 2 tăng thêm t2 Hỏi t1 = t2, trong trường hợp nào dưới đây ?
A. Khi m1 = m2, c1 = c2, t1 = t2
B. Khi m1 = m2, c1 =  c2, t1 > t2
C. Khi m1 = m2, c1 = c2, t1 < t2
D. Khi m1 = 3m2, c1 =  c2, t1 < t2

11. Hai vật 1 và 2 có khối lượng m1 = 2m2 truyền nhiệt cho nhau. Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của hai vật thay đổi một lượng là t2 = 2t1. Hãy so sánh nhiệt dung riêng của các chất cấu tạo nên hai vật.
A. c1 = 2c2
B. c1 = c2
C. c1 = c2
D. Chưa thể xác định được vì chưa biết t1 > t2 hay t1 < t2.

12. 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 4 200J/kg.K, quả thứ hai vào dầu có nhiệt dung riêng 2 100J/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= 2Qd.
C. Qn =   Qd .
D. Chưa xác định được vì chưa biết nhiệt độ ban đầu của hai quả cầu.
Dựa vào nội dung sau đáy để trả lời các câu 25.13 và 25.14.
Đổ một chất lòng có khối lượng m1, nhiệt dung riêng C1 và nhiệt độ t| vào một chất lòng có khối lượng m2 = 2m1, nhiệt dung riêng c2 =  cl và nhiệt độ t2 > t1.

13. Nếu 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
A. t =
B. t =
C. t < t1 < t2
D. t > t2 > t1

14. 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
A. t >
B. t <
C. t =
D. t = t1 + t2

15. 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 ?

16. 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 100°C. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt ụ 21,5°C.
Biết nhiệt dung riêng của đồng là 380J/kg.K ; của nước là 4200J/kg.K.
Tính nhiệt dung riêng của hợp kim. Hợp kim đó có phải là hợp kim của đồng và sắt không? Tại sao?

17*. Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm khối lượng 50g ở nhiệt độ 136°C vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14°C. Biết nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 18oC và muốn cho nhiệt lượng kế nóng thêm lên l°C 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 ?

18*. Người ta muốn có 16 lít nước ở nhiệt độ 40°C. Hỏi phải pha bao nhiêu lít nước ở nhiệt độ 20°C với bao nhiêu lít nước đang sôi ?
----------------------------------------
HƯỚNG DẪN GIẢI
3. a) 60°C ;
b) 1571,25J ;
c) 130,93J/kg.K ;
d) Chỉ gần bằng vì đã bỏ qua nhiệt độ truyền cho môi trường xung quanh.

4. 16,82°C.

5. l,5°C.

6. 377J/kg.K.

7*. Gọi x là khối lượng nước ở 15°C và y là khối lượng nước đang sôi.
Ta có: x + y = l00kg (1)
Nhiệt lượng y kg nước đang sôi toả 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 toả ra bằng nhiệt lượng thu vào :
Q1= Q<=> 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 sòi vào 76,5 lít nước ở 15°C. 

15. a) Nhiệt độ cuối cùng là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt. Do đó nhiệt độ cuối cùng của hai thìa đều 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. c - 918J/kg.K. Hợp kim này không thể là hợp kim của đồng và sắt vì cả hai
chất đều có nhiệt dung riêng nhỏ hơn 918J/kg.K.

17*. 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 (1)
Nhiệt lượng chì và kẽm toả ra :
Q1 = m1cl(136 - 18) = 15 340m1
Q2 = m2c2(136 - 18) = 24 780m2
Nhiệt lượng nước thu vào :
Q3 = m3c3(l8- 14) = 840J
Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào :
Q4 = 65,(18- 14) = 260,4J
Ta có : Q1 + Q2 = Q3 + Q4
15 340m1 + 24 780m2 = 1100,4 (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được :
m1 = 0,013kg và m2 = 0,037kg
Vậy khôi lượng chì là 13g và khối lượng kẽm là 37g.

18*. 12 lít nước ở nhiệt đô 20°C và 4 lít nước ở nhiệt độ 100°C.
Nhiệt lượng do nước lạnh thu vào : Q1 = cml(40 - 20)
Nhiệt lượng do nước nóng toả ra : Q2 = cm2( 100 - 40)
Do Q1 = Q2 => 20m1 = 60m2
Mật khác : m1 + m2=16kg
Từ (1) và (2) => m1 = 12kg ; m2 = 4kg => V1 = 12 lít; V2 = 4 lít.

  

  Ý kiến bạn đọc

Mã bảo mật   
Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây