Hai thỏi băng có khối lượng lần lượt là (kg) và (kg) được đặt trong hai nhiệt lượng kế giống hệt nhau.

19/24

Hai thỏi băng có khối lượng lần lượt là $m_{1}$ (kg) và $m_{2} = m_{1} + 0, 15$ (kg) được đặt trong hai nhiệt lượng kế giống hệt nhau. Cấp nhiệt cho hai thỏi băng bằng nguồn nhiệt (dây nung) có cùng công suất 𝒫 không đổi và theo dõi sự thay đổi nhiệt độ của chúng trong 10 phút. Hình bên dưới là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ chênh lệch nhiệt độ $∆ t$ giữa hai nhiệt lượng kế theo thời gian $τ$ . Các điểm ngắt trong đồ thị tương ứng với các thời điểm $τ_{1} = 70 s$ , $τ_{2} = 95 s$ , $τ_{3} = 345 s$ , $τ_{4} = 468 s$ , $τ_{5} = 600 s$

Cho nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $λ = 330$ kJ/kg, nhiệt dung riêng của nước đá là $c_{1} = 2100$ J/(kg.K) và nhiệt dung riêng của nước là $c_{2} = 4200$ J/(kg.K).

Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường và nhiệt lượng kế.

a) Trong khoảng thời gian từ $τ = 0 s$ đến $τ_{1} = 70 s$ , nhiệt độ của thỏi băng có khối lượng $m_{1}$ tăng đến 0 °C. Đến thời điểm $τ_{3} = 345 s$ , thỏi băng có khối lượng $m_{1}$ nóng chảy hoàn toàn.

b) Khối lượng của hai thỏi băng lần lượt là $m_{1} = 0, 42 k g$ , $m_{2} = 0, 57 k g$ .

c) Công suất của nguồn nhiệt là $P \approx 752 W$ .

d) Nhiệt độ ban đầu của hai thỏi băng xấp xỉ bằng - 60 °C.

Nhập câu trả lời ở đây

0/3000 ký tự

Giải thích

	Nội dung	Đúng	Sai
a	Trong khoảng thời gian từ $τ = 0 s$ đến $τ_{1} = 70 s$ , nhiệt độ của thỏi băng có khối lượng $m_{1}$ tăng đến 0 °C. Đến thời điểm $τ_{3} = 345 s$ , thỏi băng có khối lượng $m_{1}$ nóng chảy hoàn toàn.	Đ
b	Khối lượng của hai thỏi băng lần lượt là $m_{1} = 0, 42 k g$ , $m_{2} = 0, 57 k g$ .	Đ
c	Công suất của nguồn nhiệt là $P \approx 752 W$ .		S
d	Nhiệt độ ban đầu của hai thỏi băng xấp xỉ bằng - 60 °C.		S

a) Từ đồ thị đã cho, ta có thể biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ từng thỏi băng theo thời gian như đồ thị bên dưới:

Trong khoảng thời gian từ $τ = 0 s$ đến $τ_{1} = 70 s$ , nhiệt độ của thỏi băng có khối lượng $m_{1}$ tăng đến 0 °C. Đến thời điểm $τ_{3} = 345 s$ , thỏi băng có khối lượng $m_{1}$ nóng chảy hoàn toàn.

b) Dựa vào đồ thị ở câu a, ta xác định được: trong khoảng thời gian từ $τ = 0 s$ đến $τ_{2} = 95 s$ , nhiệt độ của thỏi băng có khối lượng $m_{2}$ tăng đến 0 °C.

Nhiệt lượng thỏi băng có khối lượng $m_{1}$ thu vào để tăng nhiệt độ đến 0 °C:

$Q_{1 t ă n g} = m_{1} . c_{1} . ∆ T = P . τ_{1}$ (1)

Nhiệt lượng thỏi băng có khối lượng $m_{2}$ thu vào để tăng nhiệt độ đến 0 °C:

$Q_{2 t ă n g} = m_{2} . c_{1} . ∆ T = P . τ_{2}$ (2)

Từ (1) và (2) suy ra: $\frac{m_{1}}{m_{2}} = \frac{τ_{1}}{τ_{2}}$ Û $\frac{m_{1}}{m_{1} 1 + 0, 15} = \frac{70}{95}$ Û $m_{1} = 0, 42 k g$ .

Þ $m_{2} = 0, 57 k g$ .

Vậy, khối lượng của hai thỏi băng lần lượt là $m_{1} = 0, 42 k g$ , $m_{2} = 0, 57 k g$ .

c) Dựa vào đồ thị ở câu a, ta xác định được quá trình nóng chảy của thỏi băng có khối lượng $m_{1}$ diễn ra từ $τ_{1} = 70 s$ đến $τ_{3} = 345 s$ . Nhiệt lượng khối băng đã thu vào trong quá trình này là:

$Q_{1 n c} = λ . m_{1} = P . (τ_{3} - τ_{1})$ Û $330000.0, 42 = P . (345 - 70)$ Û $P = 504 W$ .

Vậy công suất của nguồn nhiệt là $P = 504 W$ .

d) Thay $P = 504 W$ vào $Q_{1 t ă n g} = m_{1} . c_{1} . ∆ T = P . τ_{1}$ , ta được:

$0, 42.2100 . (0 - t_{0}) = 504.70$ Û $t_{0} = - 40 ° C$ .

Vậy nhiệt độ ban đầu của hai thỏi băng là $t_{0} = - 40 ° C$ .