Thứ sáu, 01/11/2024
IMG-LOGO

Câu hỏi:

22/07/2024 405

Cho hai bình cách nhiệt hoàn toàn với môi trường ngoài. Người ta đổ vào mỗi bình 300g nước, bình 1 nước có nhiệt độ +55,6oC và bình 2 nước có nhiệt độ +30oC. Bỏ qua sự mất nhiệt khi đổ, khi khuấy và nhiệt dung của 2 bình.

1. Lấy ra 100g nước từ bình 1 đổ sang bình 2 rồi khuấy đều. Tính nhiệt độ của nước ở bình 2 khi cân bằng nhiệt.

2. Từ bình 2 (khi đã cân bằng nhiệt) lấy ra 100g nước đổ sang bình 1 rồi khuấy đều. Tính nhiệt độ của nước ở bình 1 khi cân bằng nhiệt và hiệu nhiệt độ giữa 2 bình khi đó.

3. Cứ đổ đi đổ lại như thế với cùng 100g nước lấy ra. Tìm số lần đổ từ bình 2 sang bình 1 để hiệu nhiệt độ của nước trong hai bình khi cân bằng nhiệt là 0,4oC.

 Xem lời giải

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

- Gọi nhiệt dung của nước là C, nhiệt độ ban đầu của bình 1 là t01 = +55,6oC, nhiệt độ ban đầu của bình 2 là t02 = +30oC, lượng nước chuyển là Δm = 100g. Sau lần đổ thứ nhất, nhiệt độ bình 1 là 55,6oC, gọi nhiệt độ bình 2 là t1.

- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt đối với bình 2: Cm(t1 - t02) = CΔm(t01 - t1)

- Suy ra nhiệt độ: t1 = mt02 + Δmt01m + Δm = 36,4oC

- Sau lần đổ thứ hai, nhiệt độ bình 2 là 36,4oC, gọi nhiệt độ bình 1 là t2.

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt đối với bình 1:

                   C(m - Δm)(t01 - t2) = CΔm(t2 - t1)

- Suy ra: t2 = (m - Δm)t01 + Δmt1m = 49,2oC

- Hiệu nhiệt độ 2 bình t2 - t1 = 49,2 - 36,4 = 12,8oC

- Đặt t1 = mt02 + Δmt01m + Δm = kt01 + t02k + 1 với k = Δmm < 1

t2 = (m - Δm)t01 + Δmt1m = kt1 + (1 - k)t01 = kt02+ t01k + 1
t2 - t1 = (t01 - t02)1 - k1 + k

- Dễ dàng thấy rằng để tìm hiệu nhiệt độ t4- t3của hai bình sau lần đổ thứ 3 và thứ 4: t4- t3 = (t2- t1)1 - k1 + k = (t01- t02)(1 - k)2(1 + k)2

- Như vậy, cứ mỗi lần đổ đi đổ lại thì hiệu nhiệt độ hai bình thay đổi 1 - k1 + k = 1 - 1003001 + 100300 = 12 lần.

- Sau n lần đổ từ bình 2 sang bình 1, ứng với lần đổ thứ 2n thì hiệu nhiệt độ 2 bình

t2n- t2n-1 = (t01- t02)(1 - k)n(1 + k)n = 25,62n

- Để hiệu nhiệt độ bằng 0,4oC, hay 25,62n = 0,4 suy ra 2n = 64 = 26 suy ra n = 6.

Kết luận: Sau 6 lần đổ từ bình 2 sang bình 1 hoặc với lần đổ thứ 12 nếu tính số lần đổ của cả 2 bình.

Câu trả lời này có hữu ích không?

0

Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 400k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết

ĐĂNG KÝ VIP

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Cho mạch điện như hình 2. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị không đổi là U = 18 V. Đèn dây tóc Đ trên đó có ghi 12V-12W. Các điện trở R1= 3 Ω,R2= 9 Ω và biến trở Rx. Khoá K, dây nối và ampe kế có điện trở không đáng kể.

1. Thay đổi giá trị của biến trở Rx để đèn sáng bình thường. Tìm giá trị của điện trở Rx trong các trường hợp:

a) Khoá K mở.

b) Khoá K đóng. Trong trường hợp này, số chỉ ampe kế bằng bao nhiêu?

2. Khoá K đóng, biến trở có giá trị Rx= 3 Ω. Thay bóng đèn trên bằng một bóng đèn khác mà cường độ dòng điện IĐ qua bóng đèn phụ thuộc vào hiệu điện thế UĐ ở hai đầu bóng đèn theo hệ thức IĐ=2027UĐ2 (Trong đó UĐ đơn vị đo bằng vôn, IĐ đơn vị đo bằng ampe). Tìm hiệu điện thế ở hai đầu bóng đèn.
Media VietJack

Xem đáp án » 05/10/2022 614

Câu 2:

Điểm sáng S nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự là f, cách tiêu điểm gần nó nhất một khoảng 1,5f cho ảnh thật  cách tiêu điểm gần  nhất là 403 cm.

1. Xác định vị trí ban đầu của S đối với thấu kính và tiêu cự f của thấu kính.

2. Cho điểm sáng S nằm trên trục chính, ngoài tiêu điểm và cách thấu kính một khoảng là d. Khi S chuyển động theo phương lập với trục chính một góc α = 60o theo hướng tiến lại gần thấu kính thì phương chuyển động của ảnh thật lập với trục chính một góc β = 30o. Tính d.

3. Đặt thấu kính trên trong khoảng giữa hai điểm sáng A và B sao cho A, B nằm trên trục chính của thấu kính, cách nhau một đoạn 72 cm và ảnh A' của A trùng với ảnh B' của B. Sau đó, cố định vị trí của A, B và tịnh tiến thấu kính theo phương vuông góc với trục chính với tốc độ không đổi v = 4 cm/s. Xác định tốc độ chuyển động tương đối của A' so với B'

Chú ý: Học sinh được sử dụng trực tiếp công thức thấu kính khi làm bài

Xem đáp án » 05/10/2022 370

Câu 3:

Thanh AB không đồng chất dài AB = L, trọng lượng P, có trọng tâm G cách đầu A là 0,6L. Đầu A của thanh tựa vào bức tường thẳng đứng, còn trung điểm M của thanh được buộc bằng sợi dây MC cột vào tường (Hình 1). Khi thanh cân bằng hợp với tường góc 60o và CA = L.

1. Hãy phân tích và biểu diễn các lực tác dụng vào thanh AB.

2. Tính độ lớn các lực tác dụng lên thanh AB theo P.

3. Xác định hệ số ma sát k giữa thanh và tường để thanh cân bằng.

Biết lực ma sát giữ thanh đứng yên được tính theo công thức Fms  k.N trong đó N là áp lực.

Thanh AB không đồng chất dài AB = L, trọng lượng  (ảnh 1)

Xem đáp án » 05/10/2022 318

Câu 4:

Cho các dụng cụ sau:

+ 01 thanh than chì AB (đồng chất và có kích thước, hình dạng như ruột một chiếc bút chì).

+ 01 ampe kế một chiều.

+ 01 vôn kế một chiều.

+ 01 nguồn điện một chiều.

+ 01 điện trở Ro.

+ 01 thước thẳng (có độ chia nhỏ nhất đến 1 mm).

+ 01 cuộn chỉ sợi mảnh.

+ 04 đoạn dây dẫn một đầu có phích cắm, đầu còn lại được tách vỏ cách điện.

+ Các dây nối, bảng mạch điện, khóa K.

Yêu cầu: Hãy đề xuất phương án đo điện trở suất của thanh than chì AB (cơ sở lý thuyết và các bước tiến hành thí nghiệm).

Xem đáp án » 05/10/2022 315

Câu 5:

Một chiếc ca nô chuyển động trên quãng sông thẳng nhất định AB, người lái ca nô nhận thấy: Để đi hết quãng sông, những hôm nước sông chảy thì thời gian ca nô khi xuôi dòng từ A đến B ít hơn thời gian những hôm nước sông đứng yên là 9 phút, còn khi ngược dòng từ B về A hết khoảng thời gian là 1 giờ 24 phút.

Tính thời gian ca nô chuyển động từ A đến B những hôm nước sông yên lặng. Coi tốc độ dòng nước những hôm nước sông chảy đối với bờ là không đổi và công suất ca nô luôn luôn ổn định.

Xem đáp án » 05/10/2022 273