Một người thợ xác định nhiệt độ của một lò nung bằng cách đưa vào trong lò một miếng sắt có khối

19/28

Một người thợ xác định nhiệt độ của một lò nung bằng cách đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 40 g. Coi thời gian nung là đủ dài và tốc độ nung chậm để miếng sắt có nhiệt độ cân bằng với nhiệt độ lò nung. Khi đó, người thợ lấy miếng sắt ra khỏi lò nung và thả nó vào một nhiệt lượng kế có vỏ bằng thép, khối lượng 200 g chứa 0,8 lít nước ở nhiệt độ 25°C. Coi miếng sắt và nhiệt lượng kế chứa nước chi truyền nhiệt cho nhau. Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước lúc này tăng lên đến 30°C. Biết nhiệt dung riêng của sắt và thép là \(460\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}\). K, của nước là \(4180\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\). Khối lượng riêng của nước là \(1000\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3}\).

Nhiệt lượng mà nước thu vào trong quá trình trên là \(16,72\;{\rm{mJ}}\).

ĐúngSai

Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế tỏa ra trong quá trình trên là 460 J.

ĐúngSai

Nhiệt độ của lò nung là 963,7°C

ĐúngSai

Độ biến thiên nội năng của miếng sắt từ lúc thả vào nước đến lúc cân bằng nhiệt là -17180 J

ĐúngSai

Giải thích

\({m_n} = VD = 0,8 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 1000 = 0,8\;{\rm{kg}}\)

\({Q_n} = {m_n}{c_n}\Delta {t_n} = 0,8 \cdot 4180 \cdot (30 - 25) = 16720\;{\rm{J}} \Rightarrow \) a) Sai

Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế thu vào \({Q_t} = {m_t}{c_t}\Delta {t_t} = 0,2 \cdot 460.(30 - 25) = 460\;{\rm{J}} \Rightarrow \)b) Sai

\({Q_s} = {Q_n} + {Q_t} = 16720 + 460 = 17180\;{\rm{J}}\)

Qs=mscsΔts⇒17180=0,04.460.ts−30⇒ts≈963,7°C⇒ c) Đúng

Nhiệt độ giảm nên nội năng giảm \[ \Rightarrow \Delta {U_s} = - 17180\;{\rm{J}} \Rightarrow \] d) Đúng