Bồi dưỡng Vật lí lớp 9 - Chuyên đề 1 Nhiệt học - Lê Đình Tư

Tư Lê Đình – ĐH BK ĐN Chuyên đề 1: Nhiệt học (Level 1)

NỘI DUNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS

NĂM HỌC: 2015-2016

Chuyên đề 01: NHIỆT HỌC

BÀI TẬP TỰ LUYỆN

- Nhiệt lượng - Phương trình cân bằng nhiệt - Năng suất tỏa nhiệt - Bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt - Sự chuyển thể của các chất: hóa hơi, ngưng tụ, đông đặc, nóng chảy BÀI TẬP

1. Một nồi đồng có khối lượng 300g chứa 1 lít nước. Tính nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho nồi nước tăng nhiệt độ từ 350C đến 1000C

Giải:

Nhiệt lượng cần cung cấp cho nồi đồng để nó tăng nhiệt độ từ 350C đếân1000C.

Q1 = m1c1(t2 – t1) = 0,3.380.( 100 – 35) = 7410J

Nhiệt lượng cần cung cấp cho nồi đồng để nó tăng nhiệt độ từ 350C đếân1000C.

Q1 = m2.c2( t2 – t1) = 1.4200.( 100 – 35) = 273000J

Nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước:

Q = Q1 + Q2 = 7410 + 273000 = 280410 J

2. Một quả cầu nhôm có khối lượng 0,105kg được đun nóng tới 1420C rồi thả vào chậu nước ở nhiệt độ 200C. Sau một thời gian nhiệt độ của cả hệ thống là 420C. Xem như nhiệt lượng chỉ trao đổi cho nhau. Xác định khối lượng của nước.

Giải:

Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra khi hạ nhiệt từ 1420C xuống 420C.

Qtỏa = m1c1( t1 – t2) = 0,105.880.(142-42) =9240J

Nhiệt lượng nước thu vào để nó tăng nhiệt độ từ 200C đếân420C.

Q2 = m2.c2 ( t2 – t1) = m2.4200(42 – 20) = 92400m2J

Theo phương trình cân bằng nhiệt , ta có:

Q1 = Q2 9240 = 92400m2 => m2 = 0,1kg.

3. Có 20kg nước 200C, phải pha vào thêm bao nhiêu kg nước ở 1000C để được nước ở 500C

Giải:

Nhiệt lượng 20kg nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 200C đến 500C

Q1 = m1.c1 ( t2 – t1) = 20.4200.(50 – 20) = 2520000J

Nhiệt lượng do khối nước nóng tỏa ra khi hạ nhiệt từ 1000C xuống 500C.

Q2 = m2.c2.( t’1 – t2) = m2.4200.( 100 – 50) = 210000J.

ThuVienDeThi.com

Tư Lê Đình – ĐH BK ĐN Chuyên đề 1: Nhiệt học (Level 1)

Theo phương trình cân bằng nhiệt , ta có:

Q1 = Q2  2520000J = m2.210000J => m2 = 12kg.

Vậy cần 12kg nước ở nhiệt độ 1000C.

4. Vật A có khối lượng 0,1kg ở nhiệt độ 1000C được bỏ vào một nhiệt lượng kế B làm bằng đồng có khối lượng 0,1kg chứa 0,2kg nước có nhiệt độ ban đầu 200C. Khi cân bằng , nhiệt độ cuối cùng của hệ là 240C. Tính nhiệt dung riêng của vật A. Biết nhiệt dung riêng của vật B là 380J/kg.K , của nước là 4200J/kg.K.

Giải :

Nhiệt lượng của vật A tỏa ra: Q1 = m1c1( t1 – t2) = 0,1c1.(100 – 24)= 7,6c1

Nhiệt lượng vật B thu vào: Q2 = m2.c2( t2 – t’1) = 0,1.380.(24 – 20) = 152J

Nhiệt lượng nước thu vào: Q3 = m3.c3.( t2 –t’1) = 0,2.4200 ( 24 – 20) = 3360J

Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:Q = Q1 + Q2 + Q3  7,6c = 152 + 3360

 c1 = 462J/kg.K 5. Người ta thả một miếng đồng có khối lượng 0,5kg vào 500g nước. Miếng đồng nguội đi từ 1200C xuống 600C. Hỏi nước nhận một nhiệt lượng là bao nhiêu? Tìm nhiệt độ ban đầu của nước.

Giải:

Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra khi hạ nhiệt từ 1200C xuống 600C

Q1 = m1c1 ( t2 – t1) = 0,5.380. ( 120 – 60) = 11400J

Nhiệt lượng mà nước hấp thụ:Q2 = m2.c2.( t2 –t’1) = 0,5.4200.t’= 2100t’

Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q2

 11400J = 2100 t’ => t’ = 5,4290C

 t’1 = t2 - t’ = 600C – 5,4290C = 54,530C Vậy nước nhận thêm một nhiệt lượng 11400J và nhiệt độ ban đầu của nước là 54,530C

6. Người ta trộn 1500g nước ở 150C với 100g nước ở 370C. Tính nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp.

Giải:

Nhiệt lượng 1500g nước thu vào:Q1 = m1.c1.( t2 – t1) = 1,5.4200.( t2 – 15)

Nhiệt lượng 100g nước tỏa ra: Q2 = m2.c2.(t’1 – t2) = 0,1.4200.(37 – t2)

Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q2

 1,5.4200. (t2 – 15) = 0,1.4200.( 37 – t2) => t2 = 16,3750C.

Vậy nhiệt độ cuối cùng của hệ thống là:16,3750C.

7. Một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 0,1kg chứa 0,5kg nước ở 200C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế nói trênmột thỏi đồng có khối lượng 0,2kg đã được đun nóng đến 2000C. Xác định nhiệt độ cuối cùng của hệ thống.

Giải:

Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế thu vào:Q1= m1c1(t2–t1)=0,1.380(t2–20)=38(t2 – 20)

Nhiệt lượng nước thu vào: Q2 = m2.c2( t2 – 20) = 0,5.4200( t2- 20) = 2100( t2 – …