(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 11

Một bình cách nhiệt chứa 500 g nước ở nhiệt độ  = 25 °C.

19/28

Một bình cách nhiệt chứa 500 g nước ở nhiệt độ t0 = 25 °C. Người ta lần lượt thả vào bình này những quả cầu sắt giống nhau đã được đốt nóng đến 200 °C. Sau khi thả quả cầu thứ nhất thì nhiệt độ của nước trong bình khi xảy ra cân bằng nhiệt là t1 = 29 °C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường, bỏ qua sự bay hơi của nước. Giả thiết nước không bị tràn ra ngoài và lượng nước bị rút vào quả cầu sắt không đáng kể. Cho nhiệt dung riêng của sắt và nước lần lượt là 460 J/(kg.K) và 4 200 J/(kg.K); nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,34.105 J/kg.

     a) Khối lượng của mỗi quả cầu sắt xấp xỉ bằng 0,1 kg.

     b) Nếu tiếp tục thả thêm 4 quả cầu sắt nữa thì nhiệt độ của nước khi xảy ra cân bằng nhiệt xấp xỉ bằng 43 °C.

     c) Để nhiệt độ của nước đạt 58 °C khi xảy ra cân bằng nhiệt thì cần thả thêm vào bình 10 quả cầu sắt nữa.

     d) Sau đó, người ta muốn giảm nhiệt độ của nước trong bình xuống còn 40 °C nên người ta đã thả tiếp vào bình 200 g nước đá ở 0 °C (không lấy quả cầu sắt ra).

0/3000 ký tự
Giải thích

 

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Khối lượng của mỗi quả cầu sắt xấp xỉ bằng 106,8 g.

Đ

 

b

Nếu tiếp tục thả thêm 4 quả cầu sắt nữa thì nhiệt độ của nước khi xảy ra cân bằng nhiệt xấp xỉ bằng 43 °C.

Đ

 

c

Để nhiệt độ của nước đạt 58 °C khi xảy ra cân bằng nhiệt thì cần thả thêm vào bình 10 quả cầu sắt nữa.

 

S

d

Sau đó, người ta muốn giảm nhiệt độ của nước trong bình xuống còn 40 °C nên người ta đã thả tiếp vào bình 200 g nước đá ở 0 °C (không lấy quả cầu sắt ra).

 

S

     a) Khi thả 1 quả cầu sắt vào nước, ta có:

Qtỏa=Qthu Û mS.460.200-29=0,5.4200.29-25

                                                         Û ms=1401311 kg≈106,8 g.

 Vậy khối lượng mỗi quả cầu xấp xỉ bằng 106,8 g.

     b) Khi thả thêm 4 quả cầu nữa, ta có:

Qtỏa=Qthu Û 1+4.1401311.460.200-t2=0,5.4200.t2-25

                                                  Û t2=8275191°C≈43°C.

Vậy khi thả thêm 4 quả cầu sắt vào nước thì nhiệt độ của nước khi xảy ra cân bằng nhiệt xấp xỉ bằng 43 °C.

     c) Để nhiệt độ của nước đạt 58 °C khi xảy ra cân bằng nhiệt thì số quả cầu sắt đã thêm vào bình là:

Qtỏa=Qthu Û n.1401311.460.200-58=0,5.4200.58-25

                     Þ n=10

Vậy số quả cầu sắt cần thêm vào bình nữa là 10-1-4=5 quả.

     d) Để nhiệt độ của nước trong bình giảm xuống còn 50 °C thì lượng nước đá ở 0 °C cần thêm vào là:

Qtỏa=Qthu Û 10.1401311.460.58-40+0,5.4200.58-40=mn.3,34.105+mn.4200.40-0

                     Û mn=443147690 kg≈0,093 kg.