Giáo án Bài tập nhiệt học

Bài tập nhiệt học
Một người có một chai nước cất để trên bàn ở trong phòng. Vào một ngày hè có nhiệt độ là 35oC, người đó cần ít nhất 200g nước có nhiệt độ 20oC để pha thuốc tráng phim. Người đó bèn lấy nước đá trong tủ lạnh để pha với nước cất. Nước đá có nhiệt độ là -10oC và có khối lượng riêng là D = 920kg/m3
Để có đúng 200g nước ở 20oC thì phải lấy bao nhiêu g nước đá và bao nhiêu g nước cất?
Trong tủ lạnh chỉ có những viên nước đá có kích thước 2x2x2cm và chỉ có thể dùng từng viên trọn vẹn. Người đó nên giải quyết thế nào cho hợp lý nhất?
Người ta thả vào nhiệt lượng kế lí tưởng đang chứa m1= 0,5kg nước ở t1=10oC một cục nước đá có khối lượng m2 = 1kg ở t2= -30oC. Tính nhiệt độ, thể tích của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập.
Một khối sắt có khối lượng m1, nhiệt dung riêng c1, nhiệt độ t1 = 100oC. Một bình chứa nước, nước trong bình có khối lượng m2, nhiệt dung riêng c2 và nhiệt độ đầu của nước là t2 = 20oC. Thả khối sắt vào trong nước, nhiệt độ của hệ thống khi cân bằng là t = 25oC. Hỏi nếu khối sắt có khối lượng 2m1 và vẫn ở nhiệt độ đầu là 100oC thì khi thả khối sắt vào trong nước, nhiệt độ cân bằng t’ của hệ thống là bao nhiêu? Giải bài toán trong hai trường hợp:
Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình chứa nước và môi trường bên ngoài
Bình chứa nước có khối lượng là m3, nhiệt dung riêng c3. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của môi trường
Trong một cốc mỏng có chứa m = 400g nước ở nhiệt độ t1 = 20oC có những viên đá với cùng khối lượng là m2 = 20g và nhiệt độ là t2 = -5oC. Hỏi:
Nếu thả hai viên nước đá vào cốc thì nhiệt độ cuối cùng của nước trong cốc là bao nhiêu?
Phải thả tiếp bao nhiêu viên nước đá nữa để cuối cùng có hỗn hợp đá và nước? Biết nhiệt lượng cần thiết để cốc nóng lên thêm 1oC là 250J/độ
Một cái cố bằng nhôm rất mỏng có khối lượng không đáng kể chứa m = 200g nước ở nhiệt độ là t0 = 30oC. Thả vào cốc một miếng nước đá khối lượng m1 = 50g có nhiệt độ t1= -10oC. Vài phút sau, khi đá đã tan hết thì nước trong cốc có nhiệt độ là t = 10oC, đồng thời có nước bám ở mặt ngoài của cốc. Giải thích nước đó ở đâu ra và tính khối lượng của nó? Biết rằng để cho 1 kg nước hóa hơi hoàn toàn ở 30oC thì cần một nhiệt lượng là L = 2430kJ.
(Nhiệt dung riêng của nước 4200J/kgđộ, nước đá 2100J/kgđộ.
Nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,35.105J/kg)