Một người thợ rèn nhúng một con dao rựa bằng thép có khối lượng 1,1 kg ở nhiệt độ 850 °C

Một người thợ rèn nhúng một con dao rựa bằng thép có khối lượng 1,1 kg ở nhiệt độ 850 °C vào trong bể nước lạnh để làm tăng độ cứng của lưỡi dao. Nước trong bể có thể tích 200 lít và có nhiệt độ bằng với nhiệt độ ngoài trời là 27 °C. Xác định nhiệt độ của nước khi có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua sự truyền nhiệt cho thành bể và môi trường bên ngoài. Biết nhiệt dung riêng của thép là 460 J/kg.K; của nước là 4 180 J/kg.K.

Giải Vật Lí 12 Bài 3: Nội năng. Định luật 1 của nhiệt động lực học - Chân trời sáng tạo

Luyện tập 2 trang 24 Vật Lí 12: Một người thợ rèn nhúng một con dao rựa bằng thép có khối lượng 1,1 kg ở nhiệt độ 850 °C vào trong bể nước lạnh để làm tăng độ cứng của lưỡi dao. Nước trong bể có thể tích 200 lít và có nhiệt độ bằng với nhiệt độ ngoài trời là 27 °C. Xác định nhiệt độ của nước khi có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua sự truyền nhiệt cho thành bể và môi trường bên ngoài. Biết nhiệt dung riêng của thép là 460 J/kg.K; của nước là 4 180 J/kg.K.

Lời giải:

Gọi nhiệt độ cân bằng là t

Nhiệt lượng do thép truyền cho nước: $Q_{toa}=m_1{c}_1\Delta t_1=\mathrm{1,1.460.}(850-t)$

Nhiệt lượng do nước nhận được từ thép: $Q_{thu}=m_2{c}_2\Delta t_2=\mathrm{200.4180.}(t-27)$

Khi có sự cân bằng nhiệt:

$Q_{toa}=Q_{thu}\iff \mathrm{1,1.460.}(850-t)=\mathrm{200.4180.}(t-27)\iff t\approx \mathrm{27,5}°C$

Lời giải Vật Lí 12 Bài 3: Nội năng. Định luật 1 của nhiệt động lực học hay khác:

• Mở đầu trang 20 Vật Lí 12: Ô tô khi đóng kín cửa để ngoài trời nắng nóng (Hình 3.1), nhiệt độ không khí trong xe tăng ....

• Thảo luận 1 trang 20 Vật Lí 12: Chứng tỏ nội năng của vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật ....

• Thảo luận 2 trang 21 Vật Lí 12: Vận dụng mô hình động học phân tử, hãy giải thích hiện tượng chiếc nút bị đẩy bật ra khỏi ống ....

• Thảo luận 3 trang 21 Vật Lí 12: Việc thay đổi lượng không khí chứa trong ống nghiệm có ảnh hưởng ....

• Luyện tập trang 21 Vật Lí 12: Dựa vào mô hình động học phân tử, hãy giải thích hiện tượng quả bóng bàn bị móp ....

• Thảo luận 4 trang 22 Vật Lí 12: Có những cách nào làm thay đổi nội năng của một vật (hoặc hệ vật)? Cho ví dụ minh họa ....

• Luyện tập trang 22 Vật Lí 12: Lấy ví dụ minh họa về việc làm thay đổi nội năng của một khối chất rắn, khối chất lỏng ....

• Luyện tập trang 23 Vật Lí 12: Giải thích tại sao khi hai vật chênh lệch nhiệt độ tiếp xúc với nhau thì nhiệt độ ....

• Thảo luận 5 trang 23 Vật Lí 12: Xét trường hợp đun một ấm nước, nhiệt lượng cần cung cấp cho nước sẽ thay đổi như thế nào ....

• Luyện tập 1 trang 24 Vật Lí 12: Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun 3 lít nước từ nhiệt độ 25 °C lên 100 °C ....

• Vận dụng trang 24 Vật Lí 12: Hình 3.6 mô tả cách tạo lửa bằng ma sát trong tình huống nguy cấp của con người ....

• Thảo luận 6 trang 25 Vật Lí 12: Xét khối khí như trong Hình 3.4, nếu ta vừa dùng tay ấn mạnh và nhanh pit-tông ....

• Luyện tập trang 25 Vật Lí 12: Giả sử cung cấp cho vật một công là 200 J nhưng nhiệt lượng bị thất thoát ra môi trường bên ngoài ....

• Vận dụng trang 25 Vật Lí 12: Hãy giải thích nguyên nhân gây ra sự tăng nhiệt độ trong ô tô ở Hình 3.1 ....

• Bài tập 1 trang 28 Vật Lí 12: Hệ thức nào dưới đây là phù hợp với quá trình một khối khí trong bình kín bị nung nóng? ....

• Bài tập 2 trang 28 Vật Lí 12: Một người cọ xát một miếng sắt dẹt có khối lượng 150 g trên một tấm đá mài ....

• Bài tập 3 trang 28 Vật Lí 12: Một ấm đun nước bằng nhôm có ở khối lượng 400 g, chứa 3 lít nước được đun trên bếp ....