Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Vật lý có đáp án - Đề số 8

Một khối nước đá có khối lượng \[m = 3\,kg\]ở nhiệt độ \( - 9^\circ C\). Bỏ khối nước đá trên vào xô nhôm chứa nước ở \(45^\circ C\). Sau khi cân bằng nhiệt người ta thấy còn sót lại 200g nướ

21/28

Một khối nước đá có khối lượng \[m = 3\,kg\]ở nhiệt độ \( - 9^\circ C\). Bỏ khối nước đá trên vào xô nhôm chứa nước ở \(45^\circ C\). Sau khi cân bằng nhiệt người ta thấy còn sót lại 200g nước đá chưa hết. Cho biết nhiệt lượng riêng của nước đá là \({c_1} = 2100J/(kg.K)\), của nước là \({c_2} = 4200J/(kg.K)\), nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là \(\lambda = {34.10^4}J/kg\). Biết xô nhôm có khối lượng m = 300 g và nhiệt dung riêng của nhôm là \[880{\rm{ }}J/(kg.K).\]

a

Khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là \(0^\circ C\).

ĐúngSai
b

Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ lên \(0^\circ C\) là \[48600{\rm{ }}J.\]

ĐúngSai
c

Tổng nhiệt lượng nước và xô nhôm tỏa ra đến khi cân bằng nhiệt là \(1,{2.10^6}J.\)

ĐúngSai
d

Khối lượng nước trong xô sau khi xảy ra cân bằng nhiệt là \[5,27{\rm{ }}kg.\]

ĐúngSai
Giải thích

Đ-S-S-S

a) Đúng: Khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là \[0^\circ C\] vì nước đá chưa tan hết, nhiệt độ của hỗn hợp bằng \[0^\circ C\].

b) Sai: Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ lên \[0^\circ C\] là\[{Q_1} = mc\Delta t = 3.2100.9 = 56700\,\,J\]

c) Sai: Tổng nhiệt lượng nước và xô nhôm tỏa ra đến khi cân bằng nhiệt là \({Q_1} + {Q_2} = 56700 + (3 - 0,2){.34.10^4} = 1,{01.10^6}{\mkern 1mu} \,J.\)

d) Sai: Phương trình cân bằng nhiệt \({Q_{thu}} = {Q_{toa}} \Rightarrow 1,01 \cdot {10^6} = (0,3 \cdot 880 + m \cdot 4200) \cdot (45 - 0)\)

⇒ Khối lượng nước trong xô trước khi xảy ra cân bằng nhiệt là \[m = 5,27\,kg\]

hay khối lượng nước trong xô sau khi xảy ra cân bằng nhiệt sẽ lớn hơn \[5,27{\rm{ }}kg\]