Tổng hợp Đề thi vào 10 chuyên Vật Lí có đáp án (Đề 1)

Cho hai bình cách nhiệt hoàn toàn với môi trường ngoài. Người

3/6

Cho hai bình cách nhiệt hoàn toàn với môi trường ngoài. Người ta đổ vào mỗi bình 300g nước, bình 1 nước có nhiệt độ +55,60C và bình 2 nước có nhiệt độ +300C. Bỏ qua sự mất nhiệt khi đổ, khi khuấy và nhiệt dung của 2 bình

1. Lấy ra 100 g nước từ bình 1 đổ sang bình 2 rồi khuấy đều. Tính nhiệt độ của nước ở bình 2 khi cân bằng nhiệt

2. Từ bình 2 (khi đã cân bằng nhiệt) lấy ra 100 g nước đổ sang bình 1 rồi khuấy đều. Tính nhiệt độ của nước ở bình 1 khi cân bằng nhiệt và hiệu nhiệt độ giữa 2 bình khi đó

3. Cứ đổ đi đổ lại như thế với cùng 100 g nước lấy ra. Tìm số lần đổ từ bình 2 sang bình 1 để hiệu nhiệt độ của nước trong hai bình khi cân bằng nhiệt là 0,40C

0/3000 ký tự
Giải thích

1. Gọi nhiệt dung của nước là c.

Nhiệt độ ban đầu của bình 1 là t01=55,60C, nhiệt độ ban đầu của bình 2 là t02=300C, lượng nước chuyển là 

Sau lần đổ thứ nhất, nhiệt độ bình 1 là 55,60C, gọi nhiệt độ bình 2 là t1

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt đối với bình 2:

Suy ra nhiệt độ: 

2. Sau lần đổ thứ hai, nhiệt độ bình 2 là 36,40C, gọi nhiệt độ bình 1 là t2

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt đối với bình 1: 

Suy ra: 

Hiệu nhiệt độ 2 bình

3. Đặt

với 

Dễ dàng thấy rằng để tìm hiệu nhiệt độ của hai bình sau lần đổ thứ 3 và thứ 4:

Như vậy, cứ mỗi lần đổ đi đổ lại thì hiệu nhiệt độ hai bình thay đổi

Sau n lần đổ từ bình 2 sang bình 1, ứng với lần đổ thứ 2n thì hiệu nhiệt độ 2 bình

Để hiệu nhiệt độ bằng 0,40C, hay  suy ra  suy ra n = 6.

Kết luận: Sau 6 lần đổ từ bình 2 sang bình 1 hoặc với lần đổ thứ 12 nếu tính số lần đổ của cả 2 bình