Download 20 bài tập Cân bằng nhiệt

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>CÂN BẰNG NHIỆT</b>

Bài 1: Một bình bằng đồng có khối lượng 800g có chứa 1kg nước ở nhiệt độ 400_{C. Thả vào đó một}

thỏi nước đá ở nhiệt độ -100_{C. Khi có cân bằng nhiệt thấy cịn sót lại 200g nước đá chưa tan. Hãy xác định}

khối lượng thỏi nước đá thả vào bình. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/ kg.K, của nước đá là
1800 J/ kg.K, của đồng là 380J/ kg.K, nhiệt lượng để làm nóng chảy hồn tồn 1kg nước đá ở 00C là
3,4.105_{J. Sự toả nhiệt ra môi trường chiếm 5%.}

Bài 2: Xác định nhiệt độ của hỗn hợp nước "3 sơi, 2 lạnh" sau khi có sự cân bằng nhiệt? Biết nhiệt độ
ban đầu của nước sôi là 1000 _{C và của nước lạnh là 20}0_{C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và mơi trường.}

Bài 3: Người ta thả một chai sữa của trẻ em vào phích đựng nước ở nhiệt độ t = 400_{C. Sau khi đạt cân}

bằng nhiệt, chai sữa nóng tới nhiệt độ t1 = 360C, người ta lấy chai sữa này ra và tiếp tục thả vào phích một

chai sữa khác giống như chai sữa trên. Hỏi chai sữa này khi cân bằng sẽ được làm nóng tới nhiệt độ nào?
Biết rằng trước khi thả vào phích, các chai sữa đều có nhiệt độ t0 =180C.

Bài 4: Một bếp dầu đun sơi 1 lít nước đựng trong ấm bằng nhơm khối lượng m2 = 300g thì sau thời

gian t1 = 10 phút nước sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước

sôi? Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là c1 = 4200J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K. Biết nhiệt do

bếp dầu cung cấp một cách đều đặn

Bài 5: Trong một bình đậy kín có một cục nươớc đá khối lơợng M = 0,1 kg nổi trên mặt nước, trong
cục đá có một viên chì khối lơượng m = 5 g. Hỏi phải tốn một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để cục chì bắt

đầu chìm xuống nước? Cho khối lượng riêng của chì bằng 11,3 g/cm3_{, của nước đá bằng 0,9 g/cm}3_nhiệt

nóng chảy của nước đá là 3,4.105_{J/kg. Nhiệt độ nước trong bình là 0}o_C

Bài 6: Có hai bình cách nhiệt. Bình thứ nhất chứa 5 lít nước ở nhiệt độ t1 = 600C, bình thứ hai chứa 1

lít nước ở nhiệt độ t2 = 200C. Đầu tiên, rót một phần nơước từ bình thứ nhất sang bình thứ hai, sau đó khi

trong bình thứ hai đã cân bằng nhiệt người ta lại rót trở lại từ bình thứ hai sang bình thứ nhất một lượng
nước để trong hai bình lại có dung tích nước bằng lúc ban đầu. Sau các thao tác đó nhiệt độ nước trong
bình thứ nhất là t1=590C. Hỏi đã rót bao nhiêu nước từ bình thứ nhất sang bình thứ hai và ngược lại ?

Bài 7: Người ta cho vịi nước nóng 700_{C và vịi nước lạnh 10}0_{C đồng thời chảy vào bể đã có sẳn}

100kg nước ở nhiệt độ 600_{C. Hỏi phải mở hai vòi trong bao lâu thì thu được nước có nhiệt độ 45}0_{C. Cho}

biết lưu lượng của mỗi vòi là 20kg/phút.

Bài 8: Một bếp điện được sử dụng ở hiệu điện thế 220V thì dịng điện chạy qua bếp có cường độ 3A.
Dùng bếp này đun sơi được 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200_{C trong thời gian 20 phút. Tính hiệu suất của}

bếp điện, biết nhiệt dung riêng của nước c = 4200J/kg.K.

Bài 9: Có hai bình cách nhiệt: bình thứ nhất chứa 5 lít nước ở nhiệt độ t1 = 600C, bình thứ hai chứa 1

lít nước ở nhiệt độ t2 = 200C. Đầu tiên rót một lượng nước m từ bình thứ nhất sang bình thứ hai. Sau khi

trong bình thứ hai đã đạt cân bằng nhiệt, lại rót từ bình thứ hai sang bình thứ nhất một lượng nước m. Khi
đạt cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước trong bình thứ nhất là t1 = 590C. Cho khối lượng riêng của nước D =

1000 kg/m3_{, bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của các bình và mơi trường.}

Hỏi nhiệt độ sau khi cân bằng nhiệt lần đầu? và Tính m.

Bài 10: Một bình nhiệt lượng kế bằng nhơm có khối lượng m=150 (g) chứa m1=350 (g) nước ở nhiệt

độ t=25o_C.

a. Thêm vào bình một khối lượng nước là m2 ở nhiệt độ t1 = 7oC. Khi cân bằng nhiệt ta thấy nhiệt độ

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

b. Sau đó thả vào bình một lượng nước đá có khối lượng là m3 ở nhiệt độ t3 = -10oC. Khi cân bằng

nhiệt ta thấy trong bình cịn lại 200 g nước đá chưa tan. Tính m3? Bỏ qua sự chao đổi nhiệt với môi

trường. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là C =880 (J/kg.K), của nước là C1=4200 (J/kg.K), của nước đá là
C3=2100 (J/kg.K), nhiệt độ nóng chảy của nước đá là =340 000 J/kg.

Bài 11: Người ta đổ m2 = 200 gam nước nóng ở nhiệt độ t2 = 100 0c vào một cái ống thuỷ tinh khối

lượng m1 = 120 gam và ở nhiệt độ t1 = 200C .Sau thời gian t = 5 phút nhiệt độ của cốc và nước trở thành t3

= 400_{C . Giả sử sự hao phí nhiệt toả ra đều đặn . Hãy tìm nhiệt lượng hao phí (do toả ra môi trường) trong}

mỗi giây. Cho biết nhiệt dung riêng của thuỷ tinh c = 480 J/Kg độ

Bài 12: Một lượng nhiệt kế bằng nhơm có khối lượng m1 =100g chứa m2=400g nước ở nhiệt độ t1=10o

C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế một thỏi hợp kim nhơm và thiếc có khối lượng m3=200g ở nhiệt độ

t2=120oC, nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 15oC. Tính khối lượng nhơm có trong hợp kim biết: nhiệt

dung riêng Cnhôm = 900 J/kgK, Cnước = 4200 J/kgK, Cthiếc = 230 J/kgK.

Bài 13: Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng 0,1kg, chứa 1 lít nước ở 10o_{C. Người ta thả vào}

đó một hợp kim nhơm và đồng có khối lượng 0,5kg ở 150o_{C thì nhiệt độ cuối cùng là 19}o_{C. Tính khối}

lượng nhơm và đồng trong hợp kim.

Bài 14: Một thỏi đồng có khối lượng 3.5 kg và nhiệt độ là 2600_{C .sau khi nó toả ra một nhiệt lượng}

250 KJ thì nhiệt độ của nó là bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kgK.

Bài 15: Một cái bình bằng đồng có khối lượng 120g,chứa 800g nước ở nhiệt độ 180_{C, người ta thả}

vào bình một thỏi chì có khối lượng 450g ở nhiệt độ 950_{C tính nhiệt độ của thỏi chì, nước, và bình khi cân}

bằng nhiệt.cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kgk của đồng 380J/kg.k, của chì 130J/kgk

Bài 16: Cần cung cấp một nhiệt lượng bao nhiêu để đun sơi 5 lít nước ở 20o_{C, biết ấm đựng nước làm}

bằng nhơm có khối lượng là 200g. Xét hai trường hợp:
a. Bỏ qua nhiệt lượng do môi trường hấp thụ.

b. Mơi trường ngồi hấp thụ một lượng nhiệt bằng 1/10 nhiệt lượng mà ấm thu được

Bài 17: Một miếng chì có khối lượng 100g và một miếng đồng có khối lượng 50g cùng được nung
nóng tới 850_{C rồi thả vào một chậu nước. Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt của nước là 25}0_{C. Tính}

nhiệt lượng nước thu được? Biết nhiệt dung riêng của chì và đồng lần lượt là 130J/kg.K; 380J/kg.K

Bài 18: Người ta thả một miếng đồng có khối lượng m1 = 0,2 kg đã được đốt nóng đến nhiệt độ t1

vào một nhiệt lượng kế chứa m2 = 0,28 kg nước ở nhiệt độ t2 = 20 0C. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là t3

= 80 0_{C. Biết nhiệt dung riêng, khối lượng riêng của đồng và nước lần lượt là c}

1 = 400 J/(kg.K), D1 = 8900

kg/m3_{, c}

2 = 4200 J/(kg.K), D2 = 1000 kg/m3; nhiệt hoá hơi của nước (nhiệt lượng cần cung cho 1kg nước

hoá hơi hồn tồn ở nhiệt độ sơi) là L = 2,3.106 _{J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và với}

môi trường.

a. Xác định nhiệt độ ban đầu t1 của đồng.

b. Sau đó, người ta thả thêm một miếng đồng khối lượng m3 cũng ở nhiệt độ t1 vào nhiệt lượng kế

trên thì khi lập lại cân bằng nhiệt, mực nước trong nhiệt lượng kế vẫn bằng mực nước trước khi thả miếng
đồng m3. Xác định khối lượng đồng m3

Bài 20:Một bình hình trụ có bán kính đáy là R1 = 20cm chứa nước ở nhiệt độ t1 = 200C đặt trên mặt

bàn nằm ngang. Người ta thả một quả cầu đặc bằng nhơm có bán kính R2 = 10cm ở nhiệt độ t2 = 400C vào

bình thì khi cân bằng mực nước trong bình ngập chính giữa quả cầu. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước,
quả cầu với bình và mơi trường; cho biết khối lượng riêng của nước là D1 = 1000kg/m3 và của nhôm là D2

= 2700kg/m3_{; nhiệt dung riêng của nước là c}

1 = 4200J/kg.K và của nhôm là c2 = 880J/kg.K.

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

b) Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t3 = 150C vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu. Biết khối lượng riêng của

dầu là D3 = 800kg/m3, nhiệt dung riêng của dầu là c3 = 2800J/kg.K; bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước,

</div>

<!--links-->