Trắc nghiệm Vật Lí 8 Bài 25 (có đáp án): Phương trình cân bằng nhiệt

---

Trắc nghiệm Vật Lí 8 Bài 25 (có đáp án): Phương trình cân bằng nhiệt

Với bộ Trắc nghiệm Vật Lí 8 Bài 25 (có đáp án): Phương trình cân bằng nhiệt sẽ giúp học sinh hệ thống lại kiến thức bài học và ôn luyện để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí lớp 8.

Câu 1: Nếu hai vật có nhiệt độ khác nhau đặt tiếp xúc nhau thì:

A. Quá trình truyền nhiệt dừng lại khi nhiệt độ hai vật như nhau.

B. Quá trình truyền nhiệt dừng lại khi nhiệt độ một vật đạt 0°C.

C. Quá trình truyền nhiệt tiếp tục cho đến khi nhiệt năng hai vật như nhau.

D. Quá trình truyền nhiệt cho đến khi nhiệt dung riêng hai vật như nhau.

Hiển thị đáp án

Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của hai vật như nhau thì dừng lại

⇒ Đáp án A

Câu 2: Phương trình nào sau đây là phương trình cân bằng nhiệt?

A. Q_tỏa + Q_thu = 0

B. Q_tỏa = Q_thu

C. Q_tỏa.Q_thu = 0

Hiển thị đáp án

Phương trình cân bằng nhiệt: Q_tỏa = Q_thu

⇒ Đáp án B

Câu 3: Đổ 5 lít nước ở 20°C vào 3 lít nước ở 45°C. Nhiệt độ khi cân bằng là:

A. 2,94°C         B. 293,75°C         C. 29,36°C         D. 29,4°C

Hiển thị đáp án

m₁ = 5 lít nước = 5 kg, m₂ = 3 lít nước = 3 kg, t₁ = 20°C, t₂ = 45°C

- Gọi nhiệt độ khi cân bằng là t

- Nhiệt lượng thu vào của 5 lít nước là: Q₁ = m₁c.(t – t₁)

- Nhiệt lượng thu vào của 3 lít nước là: Q₂ = m₂c.(t₂ – t)

- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:

Q₁ = Q₂ ⇔ m₁c.(t – t₁) = m₂c.(t₂ – t)

⇔ m₁.(t – t₁) = m₂.(t₂ – t)

⇔ 5.(t – 20) = 3.(45 – t)

⇔ t = 29,375 ≈ 29,4°C

⇒ Đáp án D

Câu 4: Điều nào sau đây đúng với nguyên lý truyền nhiệt:

A. Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ thấp hơn sang vật có nhiệt độ cao hơn.

B. Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.

C. Nhiệt truyền từ vật có nhiệt dung riêng cao hơn sang vật có nhiệt dung riêng thấp hơn.

D. Nhiệt truyền từ vật có nhiệt dung riêng thấp hơn sang vật có có nhiệt dung riêng cao hơn.

Hiển thị đáp án

Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.

⇒ Đáp án B

Câu 5: Thả một miếng thép 2 kg đang ở nhiệt độ 345°C vào một bình đựng 3 lít nước. Sau khi cân bằng nhiệt độ cuối cùng là 30°C. Bỏ qua sự tỏa nhiệt qua môi trường. Biết nhiệt dung riêng của thép, nước lần lượt là 460 J/kg.K, 4200 J/kg.K. Nhiệt độ ban đầu của nước là:

A. 7°C         B. 17°C         C. 27°C         D. 37°C

Hiển thị đáp án

3 lít nước = 3 kg

Gọi nhiệt độ ban đầu của nước là t₀

- Nhiệt lượng của miếng thép tỏa ra là:

Q1 = m₁c₁Δt₁ = 2.460.(345 – 30) = 289800 J

- Nhiệt lượng mà nước thu vào là:

Q2 = m₂c₂Δt₂ = 3.4200.(30 – t₀)

- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Q₁ = Q₂ ⇔ 289900 = 3.4200.(30 – t₀)

⇒ t₀ = 7°C

⇒ Đáp án A

Câu 6: Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,15 kg được đun nóng tới 100°C vào một cốc nước ở 20°C. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25°C. Coi quả cầu và nước chỉ truyền nhiệt cho nhau. Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước là 800 J/kg.K, 4200 J/kg.K. Khối lượng của nước là:

A. 0,47 g         B. 0,471 kg         C. 2 kg         D. 2 g

Hiển thị đáp án

Ta có:

Nhôm:

Nước:

Nhiệt độ cân bằng t = 25°C

Nhiệt lượng mà quả cầu nhôm tỏa ra là: Q₁ = m₁c₁(t₁ – t)

Nhiệt lượng mà nước nhận được là: Q₂ = m₂c₂(t – t₂)

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Q₁ = Q₂ ⇔ m₁c₁(t₁ – t) = m₂c₂(t – t₂)

⇔ 0,15.880.(100 – 25) = m₂.4200.(25 – 20)

⇔ m₂ = 0,471 kg

⇒ Đáp án B

Câu 7: Người ta muốn pha nước tắm với nhiệt độ 38°C. Phải pha thêm bao nhiêu lít nước sôi vào 15 lít nước lạnh ở 24°C?

A. 2,5 lít         B. 3,38 lít         C. 4,2 lít         D. 5 lít

Hiển thị đáp án

15 lít nước = 15 kg

Nhiệt độ cân bằng của nước pha là t = 38°C

Nhiệt lượng mà nước sôi tỏa ra là: Q₁ = m₁c(t₁ – t)

Nhiệt lượng mà 15 lít nước lạnh nhận được là: Q₂ = m₂c(t – t₂)

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Q₁ = Q₂ ⇔ m₁c(t₁ – t) = m₂c(t – t₂)

⇔ m₁(t₁ – t) = m₂(t – t₂)

⇔ m₁.(100 – 38) = 15.(38 – 24)

⇔ m₁ = 3,38 kg

⇒ Đáp án B

Tự luận

Câu 8: Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5 kg vào 500 g nước. Miếng đồng nguội đi từ 80°C xuống 20°C. Hỏi nước nóng lên thêm bao nhiêu độ? Biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kg.K, của nước là 4200 J/kg.K.

Hiển thị đáp án

Nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa ra là:

Q₁ = m_cuc_cu(80 – 20) = 0,5.380.(80 – 20) = 11400 J

Nhiệt lượng mà nước nhận được là:

Q₂ = m_nướcc_nướcΔt

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Q₁ = Q₂ = 11400 J

Vậy nước nóng thêm được 5,43°C

Câu 9: Trộn ba chất lỏng không có tác dụng hóa học với nhau có khối lượng lần lượt là m₁ = 2 kg, m₂ = 3 kg, m₃ = 4 kg. Biết nhiệt dung riêng và nhiệt độ của chúng lần lượt là c₁ = 2000 J/kg.K, t₁ = 57°C, c₂ = 4000 J/kg.K, t₂ = 63°C, c₃ = 3000 J/kg.K, t₃ = 92°C. Nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng là bao nhiêu?

Hiển thị đáp án

- Giả sử rằng, lúc đầu ta trộn hai chất có nhiệt độ thấp hơn với nhau, ta thu được một hỗn hợp có nhiệt độ cân bằng là t’ < t₃.

- Ta có phương trình cân bằng nhiệt:

Q₁ = Q₂ ⇔ m₁c₁(t’ – t₁) = m₂c₂(t₂ – t’)     (1)

- Sau đó ta đem hỗn hợp trộn với chất thứ 3 ta thu được hỗn hợp 3 chất có nhiệt độ cân bằng t_cb (t’ < t_cb < t₃). Ta có phương trình cân bằng nhiệt:

(m₁c₁ + m₂c₂).(t_cb – t’) = m₃c₃.(t₃ – t_cb)     (2)

- Thế (2) vào (1) ta suy ra:

Vậy nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng là t_cb = 74,6°C

Câu 10: Trộn lẫn rượu vào nước, người ta thu được một hỗn hợp nặng 120,8 g ở nhiệt độ t = 30°C. Tính khối lượng nước và rượu đã pha biết rằng ban đầu rượu có nhiệt độ t₁ = 10°C và nước có nhiệt độ t₂ = 90°C. Nhiệt dung riêng của rượu và nước lần lượt là c₁ = 2500 J/kg.K, c₂ = 4200 J/kg.K.

Hiển thị đáp án

Gọi m₁ và m₂ lần lượt là khối lượng của rượu và nước

- Nhiệt lượng rượu thu vào: Q₁ = m₁c₁(t– t₁)

- Nhiệt lượng nước tỏa ra: Q₂ = m₂c₂(t₂ – t)

- Ta có phương trình cân bằng nhiệt:

Q₁ = Q₂ ⇔ m₁c₁(t – t₁) = m₂c₂(t₂ – t)

Mặt khác m₁ + m₂ = 120,8 g

⇒ 5,04m₂ + m₂ = 6,04 m₂ = 120,8 ⇒ m₂ = 20 g ⇒ m₁ = 5,04.20 = 100,8 g