Một người thợ xác định nhiệt độ của một lò nung bằng cách đưa vào trong lò

Sách bài tập Vật Lí 12 Bài 3: Nội năng. Định luật 1 của nhiệt động lực học - Chân trời sáng tạo

Bài 3.4 (VD) trang 16 Sách bài tập Vật Lí 12: Một người thợ xác định nhiệt độ của một lò nung bằng cách đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 50 g. Coi thời gian nung là đủ dài và tốc độ nung chậm để miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ lò nung. Khi đó, người thợ lấy miếng sắt ra khỏi lò nung và thả nó vào một nhiệt lượng kế có vỏ bằng thép, khối lượng 150g chứa 0,7 lít nước ở nhiệt độ 20 °C. Coi miếng sắt và nhiệt lượng kế chứa nước chỉ truyền nhiệt cho nhau. Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước lúc này tăng lên đến 26 °C. Biết nhiệt dung riêng của sắt và thép là 460 J/kg.K, của nước là 4 180 J/kg.K

a) Tính nhiệt độ của lò nung.

b) Tính độ biến thiên nội năng của miếng sắt từ lúc thả vào nước đến lúc cân bằng nhiệt.

Lời giải:

a) Gọi t (°C) là nhiệt độ của lò nung.

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

$m_{\text{s}}{c}_{\text{s}}\left(t-t_{\text{cb}}\right)=\left(m_{\text{n}}{c}_{\text{n}}+m_{\text{nlk}}{c}_{\text{th}}\right)\left(t_{\text{n}}-t_{\text{cb}}\right)$

$\Rightarrow t=\frac{\left(m_{\text{n}}{c}_{\text{n}}+m_{\text{nlk}}{c}_{\text{th}}\right)\left(t_{\text{n}}-t_{\text{cb}}\right)}{m_{\text{s}}{c}_{\text{s}}}+t_{\text{cb}}$ $=\frac{(0,7\cdot 4180+0,15\cdot 460)\cdot 6}{0,05\cdot 460}+26\approx 807,3^{°}\text{C}$

b) Nhiệt lượng cần thiết: $Q=(0,7\cdot 4180+0,15\cdot 460)\cdot 6=17970J.$

Độ biến thiên nội năng của miếng sắt từ lúc thả vào nước đến lúc cân bằng nhiệt:

∆U = A + Q = 0 – 17 970 = –17 970 J.

Lời giải SBT Vật Lí 12 Bài 3: Nội năng. Định luật 1 của nhiệt động lực học hay khác:

• Câu 3.1 (B) trang 13 Sách bài tập Vật Lí 12: Nội năng của một vật ....

• Câu 3.2 (B) trang 13 Sách bài tập Vật Lí 12: Biểu thức nào sau đây mô tả định luật 1 của nhiệt động lực học? ....

• Câu 3.3 (H) trang 13 Sách bài tập Vật Lí 12: Trường hợp nào dưới đây làm biến đổi nội năng của vật không phải do thực hiện công? ....

• Câu 3.4 (H) trang 13 Sách bài tập Vật Lí 12: Đặt thanh gỗ A đứng yên, cọ xát thanh gỗ B lên thanh gỗ A thì ....

• Câu 3.5 (H) trang 13 Sách bài tập Vật Lí 12: Trong mỗi phát biểu sau, em hãy chọn đúng hoặc sai ....

• Câu 3.6 (H) trang 14 Sách bài tập Vật Lí 12: Một khối khí xác định nhận nhiệt và thực hiện công thì nội năng của nó sẽ ....

• Câu 3.7 (H) trang 14 Sách bài tập Vật Lí 12: Hệ thức ∆U = A + Q với A > 0, Q < 0 diễn tả cho quá ....

• Câu 3.8 (H) trang 14 Sách bài tập Vật Lí 12: Hệ thức nào sau đây phù hợp với quá trình khối khí được làm lạnh ....

• Câu 3.9 (VD) trang 14 Sách bài tập Vật Lí 12: Trường hợp nào sau đây không làm thay đổi nội năng của miếng đồng? ....

• Câu 3.10 (VD) trang 15 Sách bài tập Vật Lí 12: Truyền cho khối khí trong xilanh nhiệt lượng 100 J, khối khí nở ra và sinh một công 70 J ....

• Câu 3.11 (VD) trang 15 Sách bài tập Vật Lí 12: Nội năng của khối khí tăng 15 J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 35 J ....

• Câu 3.12 (VD) trang 15 Sách bài tập Vật Lí 12: Nhiệt lượng của một vật đồng chất thu vào là 6900 J làm nhiệt độ của vật tăng thêm 50 °C ....

• Bài 3.1 (B) trang 15 Sách bài tập Vật Lí 12: Nêu các cách làm thay đổi nội năng của một vật ....

• Bài 3.2 (H) trang 15 Sách bài tập Vật Lí 12: So sánh sự giống và khác nhau của hai cách làm thay đổi nội năng của vật ....

• Bài 3.3 (VD) trang 15 Sách bài tập Vật Lí 12: Một ấm đun siêu tốc có phần thân ấm làm bằng thép không gỉ có khối lượng 0,5 kg ....

• Bài 3.5 (VD) trang 16 Sách bài tập Vật Lí 12: Tại sao khi rót nước sôi vào phích (bình thuỷ) và đậy chặt nút phích ....

• Bài 3.6 (VD) trang 16 Sách bài tập Vật Lí 12: Giải thích tại sao sử dụng nồi áp suất để nấu thì sẽ làm thực phẩm....

• Bài 3.7 (VD) trang 16 Sách bài tập Vật Lí 12: Khi truyền nhiệt lượng 400 J cho khối khí trong một xilanh hình trụ ....

• Bài 3.8 (VD) trang 16 Sách bài tập Vật Lí 12: Một người pha chế một mẫu trà sữa bằng cách trộn các mẫu chất lỏng với nhau ....

• Bài 3.9 (VD) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 12: Một ấm nhôm khối lượng 650 g chứa 2 kg nước ở nhiệt độ 23 °C được đun nóng ....

• Bài 3.10 (VD) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 12: Đặt 1,5 kg nước ở 20 °C vào tủ lạnh thì sau 70 phút, lượng nước này chuyển thành băng ....

• Bài 3.11 (VD) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 12: Có 10 người tập trung trong một căn phòng đóng kín, cách nhiệt ....

• Bài 3.12 (VD) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 12: Một viên đạn có khối lượng m = 45 g bay theo phương ngang với tốc độ v0 = 100 m/s ....

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

• SBT Vật Lí 12 Bài 4: Thực hành đo nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt hoá hơi riêng

• SBT Vật Lí 12 Bài 5: Thuyết động học phân tử chất khí

• SBT Vật Lí 12 Bài 6: Định luật Boyle. Định luật Charles

• SBT Vật Lí 12 Bài 7: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

• SBT Vật Lí 12 Bài 8: Áp suất - động năng của phân tử khí

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo
• Giải SBT Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)

---