Câu hỏi:

21/08/2025 155 Lưu

Một bác thợ rèn rút một con dao bằng thép khối lượng \(0,9{\rm{\;kg}}\) vừa nung xong có nhiệt độ \({750^ \circ }{\rm{C}}\) và nhúng ngay vào trong một bể nước lạnh để làm tăng độ cứng của lưỡi dao. Trong bể có 20 lít nước có nhiệt độ bằng với nhiệt độ ngoài trời là \({30^ \circ }{\rm{C}}\). Coi sự truyền nhiệt cho thành bể và môi trường xung quanh bể không đáng kể, khối lượng riêng của nước không thay đổi theo nhiệt độ. Biết nhiệt dung riêng của thép là \(460{\rm{\;J/kg}}.{\rm{K}}\), của nước là \(4200{\rm{\;J/kg}}{\rm{.K}}\) và khối lượng riêng của nước là 1 kg/lít. Nhiệt độ của nước khi có sự cân bằng nhiệt bằng bao nhiêu\({\;^ \circ }{\rm{C}}\)? (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

- Tính khối lượng của nước: \(m = DV\).

- Công thức tính nhiệt độ cân bằng khi không có quá trình chuyển thể: \(t = \frac{{{m_t}{c_t}{t_t} + {m_n}{c_n}{t_n}}}{{{m_t}{c_t} + {m_n}{c_n}}}\)

Cách giải:

Khối lượng của nước: \({m_n} = {V_n}{D_n} = 20\left( {{\rm{kg}}} \right)\)

Nhiệt độ cân bằng:

\(t = \frac{{{m_t}{c_t}{t_t} + {m_n}{c_n}{t_n}}}{{{m_t}{c_t} + {m_n}{c_n}}}\)

\( \Rightarrow t = \frac{{0,9.460.750 + 20.4200.30}}{{0,9.460 + 20.4200}}\)

\( \Rightarrow t \approx {33,5^ \circ }C\)

Đáp án: 33,5.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Phương pháp:

+ Nhớ lại quy ước dấu và định luật I nhiệt động lực học: \({\rm{\Delta }}U = Q + A\).

+ Công của khối khí: \(A = p.{\rm{\Delta }}V\)

Cách giải:

+ Truyền nhiệt lượng cho Q cho khối khí nén \({\rm{Q}} > 0\)

\( \to \) b sai.

+ Độ lớn công của khối khí thực hiện là:

\(\left| A \right| = p{\rm{\Delta }}V = {3.10^5}{.7.10^{ - 3}} = 2100\left( J \right)\)

\( \to \) c đúng.

Áp dụng định luật I nhiệt động lực học:

\({\rm{\Delta }}U = Q + A \Rightarrow  - 1100 = Q - 2100 \Rightarrow Q = 1000\left( J \right)\)

\( \to \) a đúng.

+ Thể tích của khối khí tăng thêm 7,0 lít

\( \to \) d sai.

Lời giải

Phương pháp:

- Với \(\frac{{pV}}{T} = \) const \( \Rightarrow {T_{{\rm{max\;}}}}\) thì \({({\rm{pV}})_{{\rm{max\;}}}}\) nên trạng thái đó nằm trên đoạn BC.

- Theo đầu bài, \({T_B} = {T_C}\) thì \({T_{{\rm{max\;}}}}\) sẽ ở trung điểm của \(BC\).

- Áp dụng phương trình trạng thái khí tìm \({{\rm{T}}_{{\rm{max\;}}}}\)

Cách giải:

Với \(\frac{{pV}}{T} = \)const\( \Rightarrow {T_{{\rm{max}}}}\) thì \({({\rm{pV}})_{{\rm{max}}}}\) nên trạng thái đó nằm trên đoạn BC.

Theo Talet có:

\({p_c} = 3{p_0}\) và \({T_B} = {T_C} \Rightarrow {p_B}{V_B} = {p_C}{V_C}\)

\( \Rightarrow {p_B}.{V_0} = 3{p_0}.3{V_0} \Rightarrow {p_B} = 9{p_0}\)

Ta có: \({T_B} = {T_C}\) thì \({T_{{\rm{max\;}}}}\) sẽ ở trung điểm của \(BC\)

\( \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{V = \frac{{{V_B} + {V_C}}}{2} = \frac{{{V_0} + 3{V_0}}}{2} = 2{V_0}}\\{p = \frac{{{p_B} + {p_C}}}{2} = \frac{{3{p_0} + 9{p_0}}}{2} = 6{p_0}}\end{array}} \right.\)

Phương trình trạng thái khí:

\(\frac{{pV}}{T} = \frac{{{p_0}{V_0}}}{{{T_0}}} \Rightarrow \frac{{6{p_0}2{V_0}}}{{{T_{{\rm{max}}}}}} = \frac{{{p_0}{V_0}}}{{250}}\)

\( \Rightarrow {T_{{\rm{max\;}}}} = 3000\left( {\rm{K}} \right)\)

Đáp án: 3000.

Câu 3

Một xi lanh cách nhiệt nằm ngang kín hai đầu, được chia làm hai ngăn nhờ một pit-tông mỏng có khối lượng \({\rm{m}} = 400{\rm{\;g}}\), diện tích tiết diện \({\rm{S}} = 100{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^2}\). Pit-tông cách nhiệt và có thể dịch chuyển không ma sát bên trong xi lanh. Hai ngăn của xi lanh có hai lò xo nhẹ có độ cứng bằng nhau và bằng \({\rm{k}} = 10{\rm{\;N/m}}\). Lò xo thứ nhất có chiều dài tự nhiên \({l_1} = 50{\rm{\;cm}}\) được gắn một đầu với đầu A của xi lanh và một đầu gắn với pit-tông, lò xo thứ hai có chiều dài tự nhiên \({l_2} = 30{\rm{\;cm}}\) được gắn một đầu với đầu \(B\) của xi lanh và một đầu gắn với pit-tông như hình vẽ. Lúc đầu áp suất khí hai bên xi lanh bằng nhau là \({1,2.10^5}{\rm{\;N/}}{{\rm{m}}^2}\), pit-tông cân bằng và các lò xo dài tự nhiên. Cho biết \({\mu _{{\rm{He}}}} = 4{\rm{\;g/mol}},\) \({\mu _{{{\rm{O}}_2}}} = 32\,\,{\rm{g/mol}}\), lấy \(R = 8,31{\rm{\;J/mol}}.{\rm{K}}\). Nếu cho xi lanh quay với vận tốc góc \(\omega \) xung quanh trục thẳng đứng OZ đi qua trọng tâm của xi lanh thì khi có cân bằng tương đối, pit-tông đã dịch chuyển một đoạn \({\rm{x}} = 10{\rm{\;cm}}\). Coi rằng quá trình dịch chuyển pit-tông nhiệt độ khí trong xi lanh không thay đổi. Tốc độ góc \(\omega \) bằng bao nhiêu rad/s (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

Một xi lanh cách nhiệt nằm ngang kín hai đầu, được chia làm hai ngăn nhờ một pit-tông mỏng có khối lượng  (ảnh 1)

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

A. thả cục nước đá vào cốc nước.              

B. đun nóng một nồi nước.

C. cho khay nước vào tủ lạnh.                             
D. đốt ngọn đèn dầu.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP