Bài tập trắc nghiệm Lí 8

Trắc nghiệm Bài 25. Phương trình cân bằng nhiệt - Vật Lí 8

Làm đề thi

Đề bài

Câu 1 :

Nếu hai vật có nhiệt độ̣ 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 ${0^0}C$
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

Câu 2 :

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 nhiệt dung riêng cao hơn.

Câu 3 :

Phương trình nào sau đây là phương trình cân bằng nhiệt?

A

${Q_{tỏa}} + {Q_{thu}} = 0$
B

${Q_{tỏa}} = {Q_{thu}}$
C

${Q_{tỏa}}.{Q_{thu}} = 0$
D

$\dfrac{{{Q_{tỏa}}}}{{{Q_{thu}}}} = 0$

Câu 4 :

Đổ $5$ lít nước ở ${20^0}C$ vào $3$ lít nước ở ${45^0}C$. Nhiệt độ khi cân bằng là:

A

$2,{94^0}C$
B

$293,{75^0}C$
C

$29,{36^0}C$
D

$29,{4^0}C$

Câu 5 :

Thả một miếng thép $2{\rm{ }}kg$ đang ở nhiệt độ ${345^0}C$ vào một bình đựng $3$ lít nước. Sau khi cân bằng nhiệt độ cuối cùng là ${30^0}C$. Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường. Biết nhiệt dung riêng của thép, nước lần lượt là $460J/kg.K,4200J/kg.K$. Nhiệt độ ban đầu của nước là:

A

${7^0}C$
B

${17^0}C$
C

${27^0}C$
D

${37^0}C$

Câu 6 :

Thả một quả cầu nhôm khối lượng $0,15kg$ được đun nóng tới ${100^0}C$ vào một cốc nước ở ${20^0}C$. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng ${25^0}C$. Coi quả cầu và nước chỉ truyền nhiệt cho nhau. Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước là $880J/kg.K$ và $4200J/kg.K$ . Khối lượng của nước là:

A

$0,47g$
B

$0,47kg$
C

$2kg$
D

$2g$

Câu 7 :

Nhúng một thỏi sắt khối lượng $3kg$ ở ${500^0}C$ vào $5kg$ nước ở ${15^0}C$. Biết nhiệt dung riêng của sắt và của nước lần lượt là: $460J/kg.K,4200J/kg.K$. Nhiệt độ khi cân bằng là:

A

${44^0}C$
B

$44,{9^0}C$
C

${45^0}C$
D

$45,{9^0}C$

Câu 8 :

Người ta muốn pha nước tắm với nhiệt độ ${38^0}C$. Phải pha thêm bao nhiêu lít nước sôi vào $15$ lít nước lạnh ở ${24^0}C$.

A

$2,5$ lít
B

$3,39$ lít
C

$4,2$ lít
D

$5$ lít

Câu 9 :

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

A

$5,{43^0}C$
B

$6,{43^0}C$
C

$7,{43^0}C$
D

$8,{43^0}C$

Câu 10 :

Trộn ba chất lỏng không có tác dụng hóa học với nhau có khối lượng lần lượt là: ${m_1} = 2kg$, ${m_2} = 3kg$,${m_3} = 4kg$. Biết nhiệt dung riêng và nhiệt độ của chúng lần lượt là: ${c_1} = 2000J/kg.K,{t_1} = {57^0}C$, ${c_2} = 4000J/kg.K,{t_2} = {63^0}C$, ${c_3} = 3000J/kg.K,{t_3} = {92^0}C$. Nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng là:

A

$60,{6^0}C$
B

$74,{6^0}C$
C

$80,{6^0}C$
D

${90^0}C$

Câu 11 :

Người ta thả ba miếng đồng, nhôm, chì có cùng khối lượng vào một cốc nước nóng. So sánh nhiệt độ cuối cùng của ba miếng kim loại trên:

A

Nhiệt độ của miếng chì cao nhất, rồi đến miếng đồng, miếng nhôm.
B

Nhiệt độ miếng đồng cao nhất, rồi đến miếng nhôm, miếng chì.
C

Nhiệt độ miếng nhôm cao nhất, rồi đến miếng đồng, miếng chì.
D

Nhiệt độ ba miếng bằng nhau.

Câu 12 :

Bỏ vào nhiệt lượng kế chứa $450g$ nước ở nhiệt độ ${22^0}C$ một miếng kim loại có khối lượng $350g$ được nung nóng tới ${100^0}C$. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là ${30^0}C$. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt kế và không khí; lấy nhiệt dung riêng của nước là $4190J/kg.K$. Nhiệt dung riêng của kim loại đó là:

A

$358,28J/kg.K$
B

$458,28J/kg.K$
C

$615,5J/kg.K$
D

$215,5J/kg.K$

Câu 13 :

Một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng $100g$ chứa $738g$ nước ở nhiệt độ ${15^0}C$, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng $200g$ ở nhiệt độ ${100^0}C$. Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là ${17^0}C$. Lấy nhiệt dung riêng của nước là $4186J/kg.K$. Nhiệt dung riêng của đồng là:

A

$376,74J/kg.K$
B

$3767,4J/kg.K$
C

$37674J/kg.K$
D

$37,674J/kg.K$

Câu 14 :

Người ta thả một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng $100g$ ở nhiệt độ ${120^0}C$ vào một nhiệt lượng kế đựng $78g$ nước ở nhiệt độ ${15^0}C$. Biết nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là ${22^0}C$, nhiệt dung riêng của chì là $130J/kg.K$ , của kẽm là $390J/kg.K$ , của nước là $4200J/kg.K$ . Khối lượng chì và kẽm có trong hợp kim là:

A

${m_{chi}} = 50g;{m_{kem}} = 50g$
B

${m_{chi}} = 60g;{m_{kem}} = 40g$
C

${m_{chi}} = 40g;{m_{kem}} = 60g$
D

${m_{chi}} = 30g;{m_{kem}} = 70g$

Câu 15 :

Nhiệt lượng mà cơ thể ta hấp thụ khi uống một lượng nước có khối lượng nước là 180gam ở nhiệt độ 54,6⁰C là bao nhiêu? Cho nhiệt độ cơ thể người là 36,6⁰C và nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.độ. Chọn kết quả đúng trong các kết quả sau:

Chọn câu trả lời đúng:

A
Q = 13,6 kJ.
B
Q = 1,36 kJ.
C
Q = 136 kJ.
D
Q = 15,12kJ.

Câu 16 :

Một bếp điện có ghi 220V-1000W được mắc vào mạng điện có hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 lít nước có nhiệt độ ban đầu là 20⁰C. Biết hiệu suất của bếp là 80%, nhiệt lượng cung cấp để đun cho nước sôi được coi là có ích. Biết c_nước= 4200 J/ kg.K. Nhiệt lượng do bếp tỏa ra và thời gian đun nước lần lượt là

A
787 500J và 840s
B
840 000J và 840s
C
78 600 J và 5600s
D
756 500J và 132s

Câu 17 :

Thả một thỏi đồng nặng 0,6kg ở nhiệt độ 85⁰C vào 0,35kg nước ở nhiệt độ 20⁰C. Cho nhiệt dung riêng của đồng c₁ = 380J/kg.K, của nước c₂ = 4200J/kg.K. Nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau:

Chọn câu trả lời đúng:

A
t = 28,5⁰C
B
t = 28,1⁰C
C
t = 28,7⁰C
D
t = 28,3⁰C

Câu 18 :

Một người thả 300(g) chì ở nhiệt độ 100⁰C vào 250(g) nước ở nhiệt độ 58,5⁰C làm cho nước nóng lên tới 60⁰C. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4200J/Kg.K và bỏ qua sự hao phí nhiệt ra môi trường bên ngoài. Hãy tính:

a) Nhiệt độ của chì khi có cân bằng nhiệt ?

b) Nhiệt lượng nước đã thu vào ?

c) Nhiệt dung riêng của chì?

A
a) 58,8⁰C

b) 1275 J

c) 139,25 J/kg.K
B
a) 60⁰C

b) 1575 J

c) 131,25 J/kg.K
C
a) 60⁰C

b) 1575 J

c) 139,25 J/kg.K
D
a) 58,5⁰C

b) 1275 J

c) 131,25 J/kg.K

Lời giải và đáp án

Câu 1 :

Nếu hai vật có nhiệt độ̣ 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 ${0^0}C$
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

Đáp án : A

Lời giải chi tiết :

Ta có: Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của 2 vật cân bằng nhau thì ngừng lại.

Câu 2 :

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 nhiệt dung riêng cao hơn.

Đáp án : B

Lời giải chi tiết :

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

Câu 3 :

Phương trình nào sau đây là phương trình cân bằng nhiệt?

A

${Q_{tỏa}} + {Q_{thu}} = 0$
B

${Q_{tỏa}} = {Q_{thu}}$
C

${Q_{tỏa}}.{Q_{thu}} = 0$
D

$\dfrac{{{Q_{tỏa}}}}{{{Q_{thu}}}} = 0$

Đáp án : B

Lời giải chi tiết :

Ta có, phương trình cân bằng nhiệt

Q_{tỏa ra} = Q_{thu vào}

Trong đó:

+ Q_{tỏa ra}: tổng nhiệt lượng của các vật tỏa ra

+ Q_{thu vào}: tổng nhiệt lượng của các vật thu vào

Câu 4 :

Đổ $5$ lít nước ở ${20^0}C$ vào $3$ lít nước ở ${45^0}C$. Nhiệt độ khi cân bằng là:

A

$2,{94^0}C$
B

$293,{75^0}C$
C

$29,{36^0}C$
D

$29,{4^0}C$

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+ Đổi đơn vị của thể tích: $1l$ nước $ = 1kg$

+ Sử dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra, thu vào: $Q = mc\Delta t$

+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: ${Q_{toa}} = {Q_{thu}}$

Lời giải chi tiết :

+ Đổi đơn vị:

$5l$ nước $ = 5kg$

$3l$ nước $ = 3kg$

+ Gọi nhiệt độ khi cân bằng là $t$

Ta có:

- Nhiệt lượng thu vào của $5l$ nước là: ${Q_1} = {m_1}c\left( {t - {t_1}} \right)$

- Nhiệt lượng tỏa ra của $3l$ nước là: ${Q_2} = {m_2}c\left( {{t_2} - t} \right)$

Ta có: $\left\{ \begin{array}{l}{m_1} = 5kg,{t_1} = {20^0}C\\{m_2} = 3kg,{t_2} = {45^0}C\end{array} \right.$

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

$\begin{array}{l}{Q_1} = {Q_2} \leftrightarrow {m_1}c\left( {t - {t_1}} \right) = {m_2}c\left( {{t_2} - t} \right)\\ \leftrightarrow {m_1}\left( {t - {t_1}} \right) = {m_2}\left( {{t_2} - t} \right)\\ \leftrightarrow 5\left( {t - 20} \right) = 3\left( {45 - t} \right)\\ \to t = 29,375 \approx 29,4\end{array}$

Vậy nhiệt độ khi cân bằng là $29,{4^0}C$

Câu 5 :

A

${7^0}C$
B

${17^0}C$
C

${27^0}C$
D

${37^0}C$

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Đổi đơn vị của thể tích: Khối lượng của $1l$ nước $ = 1kg$

+ Sử dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra, thu vào: $Q = mc\Delta t$

+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: ${Q_{toa}} = {Q_{thu}}$

Lời giải chi tiết :

Đổi đơn vị: Khối lượng của $3l$ nước $ = 3kg$

+ Gọi nhiệt độ ban đầu của nước là ${t_0}$

- Nhiệt lượng của miếng thép tỏa ra là: ${Q_1} = {m_1}{c_1}\Delta {t_1} = 2.460\left( {345 - 30} \right) = 289800J$

- Nhiệt lượng mà nước thu vào: ${Q_2} = {m_2}{c_2}\Delta {t_2} = 3.4200\left( {30 - {t_0}} \right)$

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

$\begin{array}{l}{Q_1} = {Q_2} \leftrightarrow 289800 = 3.4200\left( {30 - t} \right)\\ \to t = 7\end{array}$

Vậy nhiệt độ ban đầu của nước là: ${t_0} = {7^0}C$

Câu 6 :

A

$0,47g$
B

$0,47kg$
C

$2kg$
D

$2g$

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức tính nhiệt lượng: $Q = mc\Delta t$

+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: ${Q_{toa}} = {Q_{thu}}$

Lời giải chi tiết :

Ta có:

Nhôm: $\left\{ \begin{array}{l}{m_1} = 0,15kg\\{c_1} = 880J/kg.K\\{t_1} = {100^0}C\end{array} \right.$

Nước: $\left\{ \begin{array}{l}{m_2} = ?\\{c_2} = 4200J/kg.K\\{t_2} = {20^0}C\end{array} \right.$

Nhiệt độ cân bằng: $t = {25^0}C$

+ Nhiệt lượng mà quả cầu nhôm tỏa ra là: ${Q_1} = {m_1}{c_1}\left( {{t_1} - t} \right)$

+ Nhiệt lượng mà nước nhận được là: ${Q_2} = {m_2}{c_2}\left( {t - {t_2}} \right)$

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

$\begin{array}{l}{Q_1} = {Q_2} \leftrightarrow {m_1}{c_1}\left( {{t_1} - t} \right) = {m_2}{c_2}\left( {t - {t_2}} \right)\\ \leftrightarrow 0,15.880\left( {100 - 25} \right) = {m_2}.4200\left( {25 - 20} \right)\\ \to {m_2} = 0,471kg\end{array}$

Câu 7 :

A

${44^0}C$
B

$44,{9^0}C$
C

${45^0}C$
D

$45,{9^0}C$

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức tính nhiệt lượng: $Q = mc\Delta t$

+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: ${Q_{toa}} = {Q_{thu}}$

Lời giải chi tiết :

Gọi nhiệt độ khi cân bằng là $t$

Thỏi sắt: $\left\{ \begin{array}{l}{m_1} = 3kg\\{c_1} = 460J/kg.K\\{t_1} = {500^0}C\end{array} \right.$

Nước: $\left\{ \begin{array}{l}{m_2} = 5kg\\{c_2} = 4200J/kg.K\\{t_2} = {15^0}C\end{array} \right.$

+ Nhiệt lượng thỏi sắt tỏa ra là: ${Q_1} = {m_1}{c_1}\left( {{t_1} - t} \right)$

Nhiệt lượng nước thu vào là: ${Q_2} = {m_2}{c_2}\left( {t - {t_2}} \right)$

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

$\begin{array}{l}{Q_1} = {Q_2} \leftrightarrow {m_1}{c_1}\left( {{t_1} - t} \right) = {m_2}{c_2}\left( {t - {t_2}} \right)\\ \leftrightarrow 3.460\left( {500 - t} \right) = 5.4200\left( {t - 15} \right)\\ \to t = 44,9\end{array}$

Vậy nhiệt độ khi cân bằng là $t = 44,{9^0}C$

Câu 8 :

Người ta muốn pha nước tắm với nhiệt độ ${38^0}C$. Phải pha thêm bao nhiêu lít nước sôi vào $15$ lít nước lạnh ở ${24^0}C$.

A

$2,5$ lít
B

$3,39$ lít
C

$4,2$ lít
D

$5$ lít

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức tính nhiệt lượng: $Q = mc\Delta t$

+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: ${Q_{toa}} = {Q_{thu}}$

Lời giải chi tiết :

Đổi đơn vị: $15l$ nước ứng với $15kg$

Ta có:

Nhiệt độ cân bằng của nước pha là: $t = {38^0}C$

Nước sôi: $\left\{ \begin{array}{l}{m_1} = ?\\c\\{t_1} = {100^0}C\end{array} \right.$

Nước lạnh: $\left\{ \begin{array}{l}{m_2} = 15l\\c\\{t_2} = {24^0}C\end{array} \right.$

+ Nhiệt lượng mà nước sôi tỏa ra là: ${Q_1} = {m_1}c\left( {{t_1} - t} \right)$

+ Nhiệt lượng mà $15l$ nước lạnh nhận được là: ${Q_2} = {m_2}c\left( {t - {t_2}} \right)$

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

$\begin{array}{l}{Q_1} = {Q_2} \leftrightarrow {m_1}c\left( {{t_1} - t} \right) = {m_2}c\left( {t - {t_2}} \right)\\ \leftrightarrow {m_1}\left( {{t_1} - t} \right) = {m_2}\left( {t - {t_2}} \right)\\ \leftrightarrow {m_1}\left( {100 - 38} \right) = 15\left( {38 - 24} \right)\\ \to {m_1} = 3,39kg\end{array}$

Vậy phải pha thêm $3,39kg$ hay $3,39l$ nước sôi vào $15l$ nước lạnh ở ${24^0}C$ để pha được nước tắm ở nhiệt độ ${38^0}C$

Câu 9 :

A

$5,{43^0}C$
B

$6,{43^0}C$
C

$7,{43^0}C$
D

$8,{43^0}C$

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức tính nhiệt lượng: $Q = mc\Delta t$

+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: ${Q_{toa}} = {Q_{thu}}$

Lời giải chi tiết :

Ta có:

+ Nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa ra là: ${Q_1} = {m_{Cu}}.{c_{Cu}}\left( {80 - 20} \right) = 0,5.380\left( {80 - 20} \right) = 11400J$

+ Nhiệt lượng mà nước nhận được là: ${Q_2} = {m_{nuoc}}.{c_{nuoc}}.\Delta t$

Mặt khác, theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

${Q_1} = {Q_2} = 11400J$

Ta suy ra: $\Delta t = \frac{{{Q_2}}}{{{m_{nuoc}}{c_{nuoc}}}} = \frac{{11400}}{{0,5.4200}} = 5,43$

Vậy nước nóng thêm được $5,{43^0}C$

Câu 10 :

A

$60,{6^0}C$
B

$74,{6^0}C$
C

$80,{6^0}C$
D

${90^0}C$

Đáp án : B

Phương pháp giải :

* Cách 1: Trộn $2$ chất một

+ Sử công thức tính nhiệt lượng: $Q = mc\Delta t$

+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: ${Q_{tỏa}} = {Q_{thu}}$

* Cách 2:

+ Sử dụng công thức tính nhiệt lượng: $Q = mc\Delta t$

+ Sử dụng phương trình: ${Q_1} + {Q_2} + ... + {Q_n} = 0$

Lời giải chi tiết :

* Cách 1:

+ Giả sử rằng, thoạt đầu ta trộn hai chất có nhiệt độ thấp hơn với nhau ta thu được một hỗn hợp có nhiệt độ cân bằng là $t' < {t_3}$, ta có phương trình cân bằng nhiệt:

${Q_1} = {Q_2} \leftrightarrow {m_1}{c_1}\left( {t' - {t_1}} \right) = {m_2}{c_2}\left( {{t_2} - t'} \right)$ (1)

+ Sau đó, ta đem hỗn hợp trộn với chất thứ 3 ta thu được hỗn hợp 3 chất có nhiệt độ cân bằng ${t_{cb}}$ $\left( {t' < {t_{cb}} < {t_3}} \right)$, ta có phương trình cân bằng nhiệt:

$\left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right)\left( {{t_{cb}} - t'} \right) = {m_3}{c_3}\left( {{t_3} - {t_{cb}}} \right)$ (2)

Thế (1) vào (2), ta suy ra:

${t_{cb}} = \dfrac{{{m_1}{c_1}{t_1} + {m_2}{c_2}{t_2} + {m_3}{c_3}{t_3}}}{{{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2} + {m_3}{c_3}}}$

Thay số vào, ta được:

$\begin{array}{l}{t_{cb}} = \dfrac{{{m_1}{c_1}{t_1} + {m_2}{c_2}{t_2} + {m_3}{c_3}{t_3}}}{{{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2} + {m_3}{c_3}}}\\ = \dfrac{{2.2000.57 + 3.4000.63 + 4.3000.92}}{{2.2000 + 3.4000 + 4.3000}}\\ = 74,6\end{array}$

Vậy nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng là: ${t_{cb}} = 74,{6^0}C$

* Cách 2:

Gọi nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là ${t_{cb}}$

Áp dụng công thức: ${Q_1} + {Q_2} + {Q_3} + ... + {Q_n} = 0$ (1)

Ta có:

$\left\{ \begin{array}{l}{Q_1} = {m_1}{c_1}\left( {{t_{cb}} - {t_1}} \right)\\{Q_2} = {m_2}{c_2}\left( {{t_{cb}} - {t_2}} \right)\\{Q_3} = {m_3}{c_3}\left( {{t_{cb}} - {t_3}} \right)\end{array} \right.$

Thay vào (1), ta được:

$\begin{array}{l}{m_1}{c_1}\left( {{t_{cb}} - {t_1}} \right) + {m_2}{c_2}\left( {{t_{cb}} - {t_2}} \right) + {m_3}{c_3}\left( {{t_{cb}} - {t_3}} \right) = 0\\ \to {t_{cb}} = \dfrac{{{m_1}{c_1}{t_1} + {m_2}{c_2}{t_2} + {m_3}{c_3}{t_3}}}{{{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2} + {m_3}{c_3}}}\\ = \dfrac{{2.2000.57 + 3.4000.63 + 4.3000.92}}{{2.2000 + 3.4000 + 4.3000}}\\ = 74,6\end{array}$

Vậy nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng là: ${t_{cb}} = 74,{6^0}C$

Câu 11 :

Người ta thả ba miếng đồng, nhôm, chì có cùng khối lượng vào một cốc nước nóng. So sánh nhiệt độ cuối cùng của ba miếng kim loại trên:

A

Nhiệt độ của miếng chì cao nhất, rồi đến miếng đồng, miếng nhôm.
B

Nhiệt độ miếng đồng cao nhất, rồi đến miếng nhôm, miếng chì.
C

Nhiệt độ miếng nhôm cao nhất, rồi đến miếng đồng, miếng chì.
D

Nhiệt độ ba miếng bằng nhau.

Đáp án : D

Lời giải chi tiết :

Ta có: Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của 2 vật cân bằng nhau thì ngừng lại.

=> Nhiệt độ cuối cùng của ba miếng bằng nhau.

Câu 12 :

A

$358,28J/kg.K$
B

$458,28J/kg.K$
C

$615,5J/kg.K$
D

$215,5J/kg.K$

Đáp án : C

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức tính nhiệt lượng: $Q = mc\Delta t$

+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: ${Q_{toa}} = {Q_{thu}}$

Lời giải chi tiết :

Nhiệt độ khi cân bằng là $t = {30^0}C$

Kim loại: $\left\{ \begin{array}{l}{m_1} = 350g = 0,35kg\\{c_1}\\{t_1} = {100^0}C\end{array} \right.$

Nước: $\left\{ \begin{array}{l}{m_2} = 450g = 0,45kg\\{c_2} = 4200J/kg.K\\{t_2} = {22^0}C\end{array} \right.$

+ Nhiệt lượng kim loại tỏa ra là: ${Q_1} = {m_1}{c_1}\left( {{t_1} - t} \right)$

Nhiệt lượng nước thu vào là: ${Q_2} = {m_2}{c_2}\left( {t - {t_2}} \right)$

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

$\begin{array}{l}{Q_1} = {Q_2} \leftrightarrow {m_1}{c_1}\left( {{t_1} - t} \right) = {m_2}{c_2}\left( {t - {t_2}} \right)\\ \leftrightarrow 0,35.{c_1}.\left( {100 - 30} \right) = 0,45.4200\left( {30 - 22} \right)\\ \to {c_1} = 615,6\end{array}$

Vậy nhiệt độ khi cân bằng là ${c_1} = 615,5J/kg.K$

Câu 13 :

A

$376,74J/kg.K$
B

$3767,4J/kg.K$
C

$37674J/kg.K$
D

$37,674J/kg.K$

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức tính nhiệt lượng: $Q = mc\Delta t$

+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: ${Q_{toa}} = {Q_{thu}}$

Lời giải chi tiết :

Nhiệt độ khi cân bằng là $t = {17^0}C$

Miếng đồng: $\left\{ \begin{array}{l}{m_1} = 200g = 0,2kg\\c\\{t_1} = {100^0}C\end{array} \right.$

Nước: $\left\{ \begin{array}{l}{m_2} = 738g = 0,738kg\\{c_2} = 4186J/kg.K\\{t_2} = {15^0}C\end{array} \right.$

Nhiệt lượng kế bằng đồng: $\left\{ \begin{array}{l}{m_3} = 100g = 0,1kg\\c\\{t_3} = {15^0}C\end{array} \right.$

+ Nhiệt lượng đồng tỏa ra là: ${Q_1} = {m_1}c\left( {{t_1} - t} \right)$

Nhiệt lượng nước thu vào là: ${Q_2} = {m_2}{c_2}\left( {t - {t_2}} \right)$

Nhiệt lượng nhiệt lượng kế đồng thu vào là: ${Q_3} = {m_3}c\left( {t - {t_3}} \right)$

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

$\begin{array}{l}{Q_1} = {Q_2} + {Q_3} \leftrightarrow {m_1}c\left( {{t_1} - t} \right) = {m_2}{c_2}\left( {t - {t_2}} \right) + {m_3}c\left( {t - {t_3}} \right)\\ \leftrightarrow 0,2.c.\left( {100 - 17} \right) = 0,738.4186.\left( {17 - 15} \right) + 0,1.c.(17 - 15)\\ \to c = 376,74\end{array}$

Vậy nhiệt độ khi cân bằng là $c = 376,74J/kg.K$

Câu 14 :

A

${m_{chi}} = 50g;{m_{kem}} = 50g$
B

${m_{chi}} = 60g;{m_{kem}} = 40g$
C

${m_{chi}} = 40g;{m_{kem}} = 60g$
D

${m_{chi}} = 30g;{m_{kem}} = 70g$

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức tính nhiệt lượng: $Q = mc\Delta t$

+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: ${Q_{toa}} = {Q_{thu}}$

Lời giải chi tiết :

Khối lượng hợp kim là $100g \Rightarrow {m_{chi}} + {m_{kem}} = 100g = 0,1kg(1)$

Chì : $\left\{ \begin{array}{l}{m_{chi}}\\{c_1} = 130J/kg.K\\{t_1} = {120^0}C\end{array} \right.$

Kẽm: $\left\{ \begin{array}{l}{m_{kem}}\\{c_2} = 390J/kg.K\\{t_2} = {120^0}C\end{array} \right.$

Nước: $\left\{ \begin{array}{l}{m_3} = 78g = 0,078kg\\{c_3} = 4200J/kg.K\\{t_3} = {15^0}C\end{array} \right.$

Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là $t = {22^0}C$

+ Nhiệt lượng chì tỏa ra là: ${Q_1} = {m_{chi}}{c_1}\left( {{t_1} - t} \right)$

Nhiệt lượng kẽm tỏa ra là: ${Q_2} = {m_{ke{\rm{m}}}}{c_2}\left( {{t_2} - t} \right)$

Nhiệt lượng nước thu vào là: ${Q_3} = {m_3}{c_3}\left( {t - {t_3}} \right)$

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

$\begin{array}{l}{Q_1} + {Q_2} = {Q_3} \leftrightarrow {m_{chi}}{c_1}\left( {{t_1} - t} \right) + {m_{kem}}{c_2}\left( {{t_2} - t} \right) = {m_3}{c_3}\left( {t - {t_3}} \right)\\ \Leftrightarrow {m_{chi}}.130.(120 - 22) + {m_{kem}}.390.(120 - 22) = 0,078.4200.(22 - 15)\\ \Leftrightarrow 12740{m_{chi}} + 38220{m_{kem}} = 2293,2(2)\end{array}$

Từ (1) và (2)

$\begin{array}{l} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{m_{chi}} + {m_{kem}} = 0,1\\12740{m_{chi}} + 38220{m_{kem}} = 2293,2\end{array} \right.\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{m_{chi}} = 0,06kg = 60g\\{m_{kem}} = 0,04kg = 40g\end{array} \right.\end{array}$

Câu 15 :

Chọn câu trả lời đúng:

A
Q = 13,6 kJ.
B
Q = 1,36 kJ.
C
Q = 136 kJ.
D
Q = 15,12kJ.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra/thu vào: $Q = m.c.\Delta t$

Phương trình cân bằng nhiệt: ${Q_{toa}} = {Q_{thu}}$

Lời giải chi tiết :

+ Nhiệt lượng nước tỏa ra:

$Q = m.c.\Delta t = 0,18.4200.\left( {54,6 - 36,6} \right) = 13\,608J = 13,608kJ$

Vậy nhiệt lượng mà cơ thể ta hấp thụ vào là 13,6kJ.

Câu 16 :

A
787 500J và 840s
B
840 000J và 840s
C
78 600 J và 5600s
D
756 500J và 132s

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Nhiệt lượng có ích cung cấp để đun sôi nước: ${Q_{ci}} = m.c.\Delta t$

Hiệu suất của bếp: $H = \dfrac{{{Q_{ci}}}}{A} = \dfrac{{{Q_{ci}}}}{Q}$

Thời gian đun sôi nước: $t = \frac{A}{P}$

Lời giải chi tiết :

Nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước:

${Q_{ci}} = m.c.\Delta t = 2.4200.80 = 672000J$

Hiệu suất của bếp: $H = \dfrac{{{Q_{ci}}}}{Q} \Rightarrow Q = \dfrac{{{Q_{ci}}}}{H}$

Nhiệt lượng tỏa trên bếp: $Q = \dfrac{{{Q_{ci}}}}{H} = \dfrac{{672000}}{{0,8}} = 840000J$

Thời gian đun: $t = \dfrac{A}{P} = \dfrac{Q}{P} = \dfrac{{840000}}{{1000}} = 840s$

Câu 17 :

Chọn câu trả lời đúng:

A
t = 28,5⁰C
B
t = 28,1⁰C
C
t = 28,7⁰C
D
t = 28,3⁰C

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Phương pháp :

Công thức tính nhiệt lượng : Q = m.c.∆t

Phương trình cân bằng nhiệt : Q_toả= Q_thu

Lời giải chi tiết :

Cách giải :

Gọi t là nhiệt độ cân bằng

Nhiệt lượng đồng toả ra :

${Q_{toa}} = {m_1}{c_1}\Delta {t_1} = 0,6.380.\left( {85 - t} \right) = 228.\left( {85 - t} \right)$

Nhiệt lượng do nước thu vào :

${Q_{thu}} = {m_2}{c_2}\Delta {t_2} = 0,35.4200.\left( {t - 20} \right) = 1470.\left( {t - 20} \right)$

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có :

${Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Leftrightarrow 228.\left( {85 - t} \right) = 1470.\left( {t - 20} \right) \Rightarrow t = 28,{7^0}C$

Câu 18 :

a) Nhiệt độ của chì khi có cân bằng nhiệt ?

b) Nhiệt lượng nước đã thu vào ?

c) Nhiệt dung riêng của chì?

A
a) 58,8⁰C

b) 1275 J

c) 139,25 J/kg.K
B
a) 60⁰C

b) 1575 J

c) 131,25 J/kg.K
C
a) 60⁰C

b) 1575 J

c) 139,25 J/kg.K
D
a) 58,5⁰C

b) 1275 J

c) 131,25 J/kg.K

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Miếng chì tỏa nhiệt còn nước thì thu nhiệt.

Công thức tính nhiệt lượng để vật nóng lên là Q = m.c.(t₂ – t₁)

Công thức tính nhiệt lượng vật tỏa ra để nguội đi là Q = m.c.(t₁ – t₂)

Phương trình cân bằng nhiệt: Q_tỏa = Q_thu

Lời giải chi tiết :

Tóm tắt:

Khối lượng chì: m₁= 300g = 0,3kg; t₁= 100⁰C

Khối lượng nước: m₂= 250g = 0,25kg; t₂= 58,5⁰C ; c₂= 4200J/kg.K;

Nước nóng lên tới: t₀ = 60⁰C

a) Nhiệt độ của chì khi xảy ra cân bằng nhiệt?

b) Q₂= ? (J)

c) c₁= ? (J/kg.K)

Lời giải:

a) Sau khi thả chì ở 100⁰C vào nước ở 58,5⁰C làm nước nóng lên đến 60⁰C. Thì 60⁰C chính là nhiệt độ cân bằng của hệ hai chất đã cho. Đây cũng chính là nhiệt độ của chì sau khi đã xảy ra cân bằng nhiệt.

b) Nhiệt lượng của nước đã thu vào để tăng nhiệt độ từ 58,5⁰C đến 60⁰C là:

${Q_2} = {m_2}.{c_2}.\left( {{t_0} - {t_2}} \right) = 0,25.4200.\left( {60 - 58,5} \right) = 1575\,\,\,\left( J \right)$

c) Nhiệt lượng của chì đã toả ra khi hạ nhiệt độ từ 100⁰C xuống 60⁰C là:

${Q_1} = {m_1}.{c_1}.\left( {{t_1} - {t_0}} \right) = 0,3.{c_1}.\left( {100 - 60} \right) = 12.{c_1}\,\,\,\left( J \right)$

Theo phương trình cân bằng nhiệt Q_toả = Q_thu .

Suy ra:

${Q_1} = {Q_2} \Leftrightarrow 1575 = 12.{c_1} \Rightarrow {c_1} = \frac{{1575}}{{12}} = 131,25{\rm{ }}\,\left( {J/kg.K{\rm{ }}} \right)$

Đáp số:

a) 60⁰C

b) 1575 J

c) 131,25 J/kg.K

Bài liên quan

Trắc nghiệm Bài 26. Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu - Vật Lí 8

Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 26. Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu Vật Lí 8 với đấy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Trắc nghiệm Bài 27. Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt - Vật Lí 8

Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 27. Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt Vật Lí 8 với đấy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Trắc nghiệm Bài 28. Động cơ nhiệt - Vật Lí 8

Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 28. Động cơ nhiệt Vật Lí 8 với đấy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Trắc nghiệm Bài 24. Công thức tính nhiệt lượng - Vật Lí 8

Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 24. Công thức tính nhiệt lượng Vật Lí 8 với đấy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Trắc nghiệm Bài 22. Dẫn nhiệt - Đối lưu - Bức xạ nhiệt - Vật Lí 8

Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 22. Dẫn nhiệt - Đối lưu - Bức xạ nhiệt Vật Lí 8 với đấy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết

Trắc nghiệm Bài 25. Phương trình cân bằng nhiệt - Vật Lí 8

Trắc nghiệm Bài 26. Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu - Vật Lí 8

Trắc nghiệm Bài 27. Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt - Vật Lí 8

Trắc nghiệm Bài 28. Động cơ nhiệt - Vật Lí 8

Trắc nghiệm Bài 24. Công thức tính nhiệt lượng - Vật Lí 8

Trắc nghiệm Bài 22. Dẫn nhiệt - Đối lưu - Bức xạ nhiệt - Vật Lí 8