Một người pha chế một mẫu trà sữa bằng cách trộn các mẫu chất lỏng với nhau

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

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: nước trà đen (mẫu A), nước đường nâu (mẫu B) và sữa tươi (mẫu C). Các mẫu chất lỏng này chỉ trao đổi nhiệt lẫn nhau mà không gây ra các phản ứng hoá học. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Nhiệt độ trước khi trộn của mẫu A, mẫu B và mẫu C lần lượt là 12 °C, 19 °C và 28 °C. Biết rằng:

– Khi trộn mẫu A với mẫu B với nhau thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 16 °C.

– Khi trộn mẫu B với mẫu C với nhau thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 23 °C.

a) Tìm nhiệt độ cân bằng của hệ khi trộn mẫu A với mẫu C.

b) Tìm nhiệt độ cân bằng khi trộn cả ba mẫu.

c) Nếu người này pha thêm một mẫu nước trà đen nữa vào hỗn hợp ba mẫu ở câu b thì nhiệt độ cân bằng của hệ lúc này là bao nhiêu?

Lời giải:

a) Ta có:

$m_{\text{A}}{c}_{\text{A}}(16-12)=m_{\text{B}}{c}_{\text{B}}(19-16)\Rightarrow 4m_{\text{A}}{c}_{\text{A}}=3m_{\text{B}}{c}_{\text{B}}$                           (1)

$m_{\text{B}}{c}_{\text{B}}(23-19)=m_{\text{C}}{c}_{\text{C}}(28-23)\Rightarrow 5m_{\text{C}}{c}_{\text{C}}=4m_{\text{B}}{c}_{\text{B}}$                             (2)

Từ (1) và (2), ta được: $16m_{\text{A}}{c}_{\text{A}}=15m_{\text{C}}{c}_{\text{C}}$ (3)

Gọi $t_1$ là nhiệt độ cân bằng khi trộn mẫu A với mẫu C, ta có:

 $m_{\text{A}}{c}_{\text{A}}\left(t_1-12\right)=m_{\text{C}}{c}_{\text{C}}\left(28-t_1\right)$ (4)

Thay (3) vào (4), ta tính được: $t_1=20,{26}^{°}\text{C}.$

b) Gọi $t_2$ là nhiệt độ cân bằng khi trộn cả ba mẫu với nhau, ta có:

$m_{\text{A}}{c}_{\text{A}}\left(t_2-12\right)+m_{\text{B}}{c}_{\text{B}}\left(t_2-19\right)=m_{\text{C}}{c}_{\text{C}}\left(28-t_2\right)$

Ta tính được: $t_2=19,{76}^{°}\text{C}.$

c) Tương tự, gọi $t_3$ là nhiệt độ cân bằng của hệ lúc này, ta có:

$2m_{\text{A}}{c}_{\text{A}}\left(t_3-12\right)+m_{\text{B}}{c}_{\text{B}}\left(t_3-19\right)=m_{\text{C}}{c}_{\text{C}}\left(28-t_3\right)$

Ta tính được: $t_3={18}^{°}\text{C}.$

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 3.4 (VD) trang 16 Sách bài tập Vật Lí 12: Một người thợ xác định nhiệt độ của một lò nung bằng cách ....

• 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 3.9 (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)

---