Phương trình cân bằng nhiệt

Phương trình cân bằng nhiệt

4.9/5

Tác giả: Thầy Tùng

Đăng ngày: 19 Aug 2022

Lưu về Facebook:
Hình minh họa Phương trình cân bằng nhiệt

Lý thuyết về Phương trình cân bằng nhiệt

Khi có 2 vật chuyền nhiệt cho nhau thì:

- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho tới khi nhiệt độ hai vật bằng nhau.

- Nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào

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

Bài tập tự luyện có đáp án

Câu 1: Thả ba miếng đồng, nhôm, chì có cùng khối lượng vào một cốc nước nóng. Khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt thì

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Sự cân bằng nhiệt xảy ra khi các chất ở cùng một nhiệt độ hay nhiệt độ của ba miếng đồng, nhôm, chì bằng nhau.

Câu 2: Thả một miếng nhôm được đun nóng vào nước lạnh. Câu mô tả nào sau đây trái với nguyên lí truyền nhiệt?

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Nhiệt độ của nhôm và nước sau khi đạt trạng thái cân bằng thì sẽ không xảy ra sự truyền nhiệt nữa.

Câu 3: Thả ba miếng đồng, nhôm, chì có cùng khối lượng và ở nhiệt độ $ {{25}^{0}}C $ vào một cốc nước nóng ở $ {{100}^{o}}C $ . Khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt thì

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Nhiệt lượng thu vào của 3 miếng được xác định bởi công thức :

$ Q=mc.\Delta t $

Vì khối lượng và độ tăng nhiệt độ của 3 miếng kim loại là như nhau nên nhiệt lượng chỉ còn phụ thuộc vào nhiệt dung riêng của các chất.

$ {{c}_{chi}} < {{c}_{dong}} < {{c}_{n\hom }} $

Vậy nhiệt lượng thu vào của miếng nhôm lớn nhất, rồi đến miếng đồng, miếng chì

Câu 4: Người ta thả ba miếng đồng, nhôm, chì có cùng khối lượng vào một cốc nước nóng. Hãy so sánh nhiệt độ cuối cùng của ba miếng kim loại trên.

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Qúa trình trao đổi nhiệt dừng lại khi nhiệt độ trong các chất bằng nhau.

Câu 5: Câu nào sau đây nói về điều kiện truyền nhiệt giữa hai vật là đúng?  

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

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

Câu 6: Một chiếc thìa bằng đồng và một chiếc thìa bằng nhôm có khối lượng và nhiệt độ ban đầu bằng nhau, được nhúng chìm vào cùng một cốc đựng nước nóng . So sánh nhiệt độ cuối cùng của hai thìa?

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Nhiệt độ cuối cùng của hai thìa bằng nhau vì quá trình trao đổi nhiệt của các vật dừng lại khi nhiệt độ cuối cùng cân bằng nhau. Và nhiệt độ cuối cùng khi nhúng hai thìa bằng nước sẽ khác nhiệt độ ban đầu.

Câu 7: Hai vật 1 và 2 có khối lượng $ {{m}_{1}}=2{{m}_{2}} $ truyền nhiệt với nhau. Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của hai vật thay đổi một lượng là $ \Delta {{t}_{2}}=2\Delta {{t}_{1}} $ . Hãy so sánh nhiệt dung riêng của các vật cấu tạo nên vật:

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Khi có cân bằng nhiệt:

$ {{Q}_{1}}={{Q}_{2}}\Leftrightarrow {{m}_{1}}{{c}_{1}}\Delta {{t}_{1}}={{m}_{2}}{{c}_{2}}\Delta {{t}_{2}}\Leftrightarrow 2{{m}_{2}}{{c}_{1}}\Delta {{t}_{1}}={{m}_{2}}{{c}_{2}}2\Delta {{t}_{1}}\Rightarrow {{c}_{1}}={{c}_{2}} $.

Câu 8: Hai vật 1 và 2 trao đổi nhiệt với nhau. Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của vật 1 giảm bớt $ \Delta {{t}_{1}} $ , nhiệt độ của vật 2 tăng lên thêm $ \Delta {{t}_{2}} $ . Hỏi $ \Delta {{t}_{1}}=\Delta {{t}_{2}} $ trong trường hợp nào sau đây?

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Dùng phương trình cân bằng nhiệt để suy luận:

Ta có:

$ {{Q}_{1}}={{Q}_{2}} $ $ \Rightarrow {{m}_{1}}{{c}_{1}}\Delta {{t}_{1}}={{m}_{2}}{{c}_{2}}\Delta {{t}_{2}} $

Nhiệt độ của vật 1 giảm bớt còn của vật 2 tăng lên nên $ {{t}_{1}} > {{t}_{2}} $

Vì $ \Delta {{t}_{1}}=\Delta {{t}_{2}}\Rightarrow {{m}_{1}}{{c}_{1}}={{m}_{2}}{{c}_{2}} $

Trong các đáp án chỉ có đáp án $ {{m}_{1}}=\dfrac{3}{2}{{m}_{2}},{{c}_{1}}=\dfrac{2}{3}{{c}_{2}},{{t}_{1}} > {{t}_{2}} $ là thỏa mãn

Câu 9: Lấy một miếng sắt đang nung ở trong lò nung ra ngoài không khí. Câu nào sau đây mô tả đúng với nguyên lí truyền nhiệt?

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Nhiệt được truyền từ miếng sắt ra ngoài không khí vì miếng sắt có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ của không khí mà nhiệt được truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.

Câu 10: Người ta thả ba miếng đồng, nhôm, chì có cùng khối lượng và cùng được nung nóng tới $ 100{}^\circ C $ vào một cốc nước lạnh. Hãy so sánh nhiệt lượng do các miếng kim loại trên truyền cho nước.

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Nhiệt lượng các miếng truyền cho nước: $ Q=mc\Delta t $

Kim loại có nhiệt dung riêng càng lớn thì nhiệt lượng mà kim loại đó cung cấp cho nước càng lớn.