Một thỏi sắt nóng có khối lượng 350 g và thể tích 45 $c m^{3}$ được thả vào chiếc cốc đang đựng nước đá ở 0 $°$ C trong nhiệt lượng kế. Khối lượng riêng của sắt ở 0 $°$ C là 7800 kg/ $m^{3}$ và hệ số nở khối của sắt là 3,3. $10^{- 5}$ $K^{- 1}$ . Nhiệt dung riêng của sắt là 550 J/kg.K. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4. $10^{5}$ J/k Bỏ qua sự mất mát nhiệt do nhiệt truyền ra bên ngoài. Xác định : Nhiệt độ của thỏi sắt nóng trước khi được thả vào cốc nước đá.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Giải Sách Bài Tập Vật Lí 10 Phần 2: Nhiệt học !!

Giao bài

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Gọi V là thể tích ở nhiệt độ t và $V_{0}$ là thể tích ở 0 $°$ C của thỏi sắt. Theo công thức nở khối vì nhiệt, ta có :

V = $V_{0}$ (1 + $β$ t)

với β là hệ số nở khối của sắt. Vì khối lượng m của thỏi sắt không phụ thuộc nhiệt độ nên khối lượng riêng D của thỏi sắt ở nhiệt độ t liên hệ với khối lượng riêng D0 của nó ở 0oC theo công thức :

D/ $D_{0}$ = $V_{0}$ /V ⇒ D = m/V = $D_{0}$ /(1 + $β$ t)

Từ đó suy ra nhiệt độ t của thỏi sắt trước khi thả nó vào cốc nước đá :

t = ( $D_{0}$ V - m)/m $β$

Thay số ta tìm được:

Hot: Giáo án năng lực số, PPT AI khởi động lớp 1-12 (Update 2026) (chỉ từ 150k). Tải ngay

Các sản phẩm khác của Vietjack:

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80 g ở 0 $°$ C vào một cốc nhôm đựng 0,4 kg nước ở 20 $°$ C đặt trong nhiệt lượng kế. Khối lượng cốc nhôm là 0,2 kg. Xác định nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết. Cho biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4. $10^{5}$ J/kg , nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và của nước là 4180 J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do truyền ra ngoài.

Xem đáp án

Lời giải

Gọi $λ$ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá khối lượng $m_{0}$ ở $t_{0}$ = 0 $°$ C ; còn $c_{1}$ , $m_{1}$ , $c_{2}$ , $m_{2}$ là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc nhôm và của lượng nước đựng trong cốc ở nhiệt độ $t_{1}$ = 20 $°$ C. Nếu gọi t $°$ C là nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết thì lượng nhiệt do cục nước đá ở $t_{0}$ = 0 $°$ C đã thu vào để tan thành nước ở t $°$ C bằng :

Q = λ $m_{0}$ + $c_{2}$ $m_{0}$ (t - $t_{0}$ ) = $m_{0}$ ( $λ$ + $c_{2}$ t)

Còn nhiệt lượng do cốc nhôm và lượng nước đựng trong cốc ở $t_{1}$ = 20 $°$ C. toả ra để nhiệt độ của chúng giảm tới toC (với t < $t_{1}$ ) có giá trị bằng :

Q'= ( $c_{1}$ $m_{1}$ + $c_{2}$ $m_{2}$ )( $t_{1}$ - t)

Theo định luật bảo toàn năng lượng, ta có :

Q' = Q ⇒ ( $c_{1}$ $m_{1}$ + $c_{2}$ $m_{2}$ ) ( $t_{1}$ - t) = $m_{0}$ ( $λ$ + $c_{2}$ t)

Từ đó suy ra :

Giải sách bài tập Vật Lí 10 | Giải sbt Vật Lí 10

Thay số : t ≈ 3,7 $°$ C.

Câu 2

Người ta thả cục nước đá ở 0 $°$ C vào chiếc cốc bằng đồng khối lượng 0,20 kg đặt ở trong nhiệt lượng kế, trong cốc đồng đựng 0,70 kg nước ở 25 $°$ C. Khi cục nước đá vừa tan hết thì nước trong cốc đồng có nhiệt độ là 15,2 $°$ C và khối lượng của nước là 0,775 kg. Xác định nhiệt nóng chảy của nước đá. Cho biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kg.K và của nước là 4180 J/kg. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do truyền ra bên ngoài.

Xem đáp án

Lời giải

Gọi $λ$ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá khối lượng $m_{0}$ , còn $c_{1}$ , $m_{1}$ , $c_{2}$ , $m_{2}$ là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc đồng và của lượng nước đựng trong cốc.

- Lượng nhiệt do cốc đồng và lượng nước đựng trong cốc ở $t_{1}$ = 25 $°$ C toả ra để nhiệt độ giảm tới t = 15,2 $°$ C có giá trị bằng :

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

- Lượng nhiệt do cục nước đá ở $t_{0}$ = 0 $°$ C thu vào để tan thành nước ở t = 15,2 $°$ C có giá trị bằng :

Q' = $m_{0}$ ( $λ$ + $c_{2}$ t)

Theo nguyên lí cân bằng nhiệt, ta có :

Q' = Q ⇒ $m_{0}$ ( $λ$ + $c_{2}$ t) = ( $c_{1}$ $m_{1}$ + $c_{2}$ $m_{2}$ ) ( $t_{1}$ -t)

Từ đó suy ra :

Thay số với chú ý m0 = 0,775 - 0,700 = 0,075 kg, ta tìm được :

Câu 3