Câu hỏi:

28/09/2025 410 Lưu

Một bình kín có vỏ cách nhiệt được chia làm hai phần bởi một lớp ngăn mỏng, cách nhiệt. Ở hai phần của bình, chứa hai chất lỏng không tác dụng hóa học với nhau và có các thông số sau:
Khối lượng lần lượt $m_1, m_2$ (kg); nhiệt dung riêng lần lượt $c_1, c_2$ (J/(kg.K)); nhiệt độ ban đầu lần lượt $t_1, t_2$ ($^\circ C$). Sau khi lớp ngăn được phá bỏ, nhiệt độ khi cân bằng của hỗn hợp là $t$ ($^\circ C$). Biết rằng, $3(t_1 - t) = t_1 - t_2$. Tỉ số $\dfrac{m_1}{m_2}$ bằng

 

Khối lượng (kg)

Nhiệt dung riêng (J/(kg.K))

Nhiệt độ ban đầu (°C)

Phần chất lỏng thứ nhất

m1

c1

t1

Phần chất lỏng thứ hai

m2

c2

t2

A. $1 + 2 \cdot \dfrac{c_2}{c_1}$. 

B. $2 \cdot \dfrac{c_1}{c_2}$. 

C. $2 \cdot \dfrac{c_2}{c_1}$. 

D. $1 + 2 \cdot \dfrac{c_1}{c_2}$.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án đúng là C

Giả sử $t_1 > t_2$. Sau khi lớp ngăn được phá vỡ thì diễn ra sự truyền nhiệt từ phần chất lỏng thứ nhất sang phần chất lỏng thứ hai cho đến khi xảy ra cân bằng nhiệt. Khi đó ta có:
\[
Q_{\text{toả}} = Q_{\text{thu}} \ \Leftrightarrow \ m_1 c_1 (t_1 - t) = m_2 c_2 (t - t_2).
\]
Suy ra:
\[
\frac{m_1}{m_2} = \frac{c_2 (t - t_2)}{c_1 (t_1 - t)} \quad (1)
\]

Mà $3(t_1 - t) = t_1 - t_2 \ \Rightarrow \ 2(t_1 - t) = t - t_2 \quad (2)$.

Từ (1) và (2) suy ra:
\[
\frac{m_1}{m_2} = \frac{c_2 \, 2(t_1 - t)}{c_1 (t_1 - t)} = 2 \cdot \frac{c_2}{c_1}.
\]

Kết quả trên vẫn đúng với trường hợp $t_1 < t_2$.

 

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 200 kg than đá là 5,8.109 J.

Đ

 

b

Nhiệt lượng do than đá đã cung cấp cho khối thép để nấu chảy hoàn toàn m (kg) thép là 2,32.109 J.

 

S

c

Nhiệt lượng cần cung cấp để nấu chảy hoàn toàn m (kg) thép là 715280m (J).

Đ

 

d

Khối lượng của khối thép đã cho là m4865 kg.

Đ

 

     a) ĐÚNG

     Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 200 kg than đá là:

Qt=q.m=29.106.200=5,8.109 J.

     b) SAI

     Nhiệt lượng do than đá đã cung cấp cho khối thép để nấu chảy hoàn toàn m (kg) thép là:

Qc=60%.Qt=60%.5,8.109=3,48.109 J.

     c) ĐÚNG

     Nhiệt lượng cần cung cấp để nấu chảy hoàn toàn m (kg) thép là:

Qn=m.c.T+λ.m=m.460.(1400-27)+83,7.103.m=715280m (J).

     d) ĐÚNG

     Khối lượng của khối thép đã cho là:

Qn=Qc Û 715280m=3,48.109 Û m4865kg.

Lời giải

Khối lượng nước chứa trong ấm: $m_n = D_n V_n = 1000\cdot 1{,}4\cdot 10^{-3} = 1{,}4\ \mathrm{kg}$.

Nhiệt lượng ấm nước thu vào trong $30$ phút để ấm và nước tăng nhiệt độ đến nhiệt độ sôi của nước $100^\circ\mathrm{C}$ (thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của ấm nhôm) và làm hóa hơi $25\%$ lượng nước trong ấm. Ta có:
\[
Q_{\text{thu}}=m_a c_{\text{nh}}\Delta T+m_n c_n \Delta T+\lambda\cdot 25\%\cdot m_n .
\]
Suy ra
\[
Q_{\text{thu}}
=0{,}5\cdot 880\cdot (100-25)+1{,}4\cdot 4200\cdot (100-25)+2{,}26\cdot 10^6\cdot 25\%\cdot 1{,}4
=1\,265\,000\ \mathrm{J}.
\]

Nhiệt lượng bếp điện đã cung cấp trong $30$ phút là:
\[
H=\frac{Q_{\text{ích}}}{Q_{\text{tỏa}}}\cdot 100\%
\Longrightarrow
Q_{\text{tỏa}}=\frac{Q_{\text{thu}}\cdot 100\%}{H}
=\frac{1\,265\,000\cdot 100\%}{80\%}
=1\,581\,250\ \mathrm{J}.
\]

Nhiệt lượng trung bình mà bếp điện cung cấp cho ấm nước trong mỗi giây là:
\[
\frac{1\,581\,250}{30\cdot 60}\approx 880\ \mathrm{J}.
\]

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