TOP 40 câu Trắc nghiệm Phương trình cân bằng nhiệt (có đáp án 2022) – Vật lí 8

Câu 1. Bỏ hai đồng xu làm bằng kim loại khác nhau, cùng khối lượng, cùng nhiệt độ t1 vào cốc nước có nhiệt độ t₂ (với t₂ < t₁). Khi đã có cân bằng nhiệt, kết luận nào sau đây là sai?

A. Nhiệt lượng tỏa ra của hai đồng xu không bằng nhau.

B. Đồng xu nào có nhiệt dung riêng lớn hơn sẽ tỏa ra nhiệt lượng lớn.

C. Khi có sự cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của hai đồng xu và nước bằng nhau.

D. Nhiệt lượng của nước thu vào nhỏ hơn tổng nhiệt lượng của hai đồng xu tỏa ra.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

Nhiệt lượng tỏa ra được tính bằng công thức: $Q=m.c.\Delta t$

Nhiệt lượng phụ thuộc vào 3 yếu tố:

+ Khối lượng của vật.

+ Nhiệt dung riêng của chất làm vật.

+ Độ thay đổi nhiệt độ.

Do đó:

A, B, C – đúng.

D – sai. Vì nhiệt lượng của nước thu vào bằng tổng nhiệt lượng của hai đồng xu tỏa ra (theo nguyên lí truyền nhiệt).

Câu 2. Nhúng chìm một miếng đồng vừa được hơ nóng có khối lượng m₁, nhiệt độ t₁ vào trong một bình chứa nước lạnh có khối lượng nước là m₂ và nhiệt độ của nước là t₂. Cho biết nhiệt dung riêng của đồng là c₁, nhiệt dung riêng của nước là c₂. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình chứa. Nhiệt độ của miếng đồng khi có sự cân bằng nhiệt là

A. t = $\frac{t_1+t_2}{2}$

B. $t=\frac{m_1{c}_1{t}_1+m_2{c}_2{t}_2}{2}$

C. $t=\frac{m_1{c}_1{t}_1-m_2{c}_2{t}_2}{m_1{c}_1+m_2{c}_2}$

D. $t=\frac{m_1{c}_1{t}_1+m_2{c}_2{t}_2}{m_1{c}_1+m_2{c}_2}$

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

Gọi t là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt.

- Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra: Q₁ = m₁c₁(t₁ – t)

- Nhiệt lượng do nước thu vào: Q₂ = m₂c₂(t – t₂)

- Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường nên nhiệt lượng do đồng tỏa ra bằng nhiệt lượng do nước thu vào.

Ta có: Q₁ = Q₂

$\Rightarrow$ m1c1(t1 – t) = m2c2(t – t2)

$\Rightarrow$ (m1c1 + m2c2)t = m1c1t1 + m2c2t2

$\Rightarrow t=\frac{m_1{c}_1{t}_1+m_2{c}_2{t}_2}{m_1{c}_1+m_2{c}_2}$

Câu 3. Trộn 10 cm³ nước ở 20^oC với 30 cm³ nước ở 40^oC và 60 cm³ nước ở 80^oC vào trong nhiệt lượng kế. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K, nhiệt độ cuối cùng của nước là

A. 46,67^oC.

B. 62^oC.

C. 52^oC.

D. 67,46^oC.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Gọi t là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt.

10 cm³ = 0,01 dm³ $\Rightarrow$m₁ = 0,01 kg.

30 cm³ = 0,03 dm³ $\Rightarrow$m₂ = 0,03 kg.

60 cm³ = 0,06 dm³ $\Rightarrow$m₃ = 0,06 kg.

- Nhiệt lượng do 10 cm³ nước thu vào : Q₁ = m₁c₁(t – t₁)

- Nhiệt lượng do 30 cm³ nước thu vào: Q₂ = m2c2(t – t2)

- Nhiệt lượng do 60 cm³ nước tỏa ra: Q₃ = m₃c₃(t₃ – t)

Ta có: Q₁ + Q₂ = Q₃

$\Rightarrow$ m₁c₁(t – t₁) + m₂c₂(t – t₂) = m₃c₃(t₃ – t)

$\Rightarrow$0,01.4200.(t – 20) + 0,03.4200.(t – 40) = 0,06.4200.(80 – t)

$\Rightarrow$ 0,01.(t – 20) + 0,03.(t – 40) = 0,06.(80 – t)

$\Rightarrow$ 0,1t = 6,2

$\Rightarrow$ t = 62^oC

Câu 4. Nguyên lí truyền nhiệt là:

A. Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.

B. Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại.

C. Nhiệt lượng của vật này toả ra bằng nhiệt lượng của vật kia thu vào.

D. Tất cả đáp án trên.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

Nguyên lí truyền nhiệt là:

- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.

- Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại.

- Nhiệt lượng của vật này toả ra bằng nhiệt lượng của vật kia thu vào.

Câu 5. Phương trình nào sau đây là phương trình cân bằng nhiệt?

A. Qtỏa + Qthu = 0

B. Qtỏa = Qthu

C. Qtỏa.Qthu = 0

D. Qtỏa : Qthu = 0

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Phương trình cân bằng nhiệt: Qtỏa = Qthu

Trong đó:

+ Qtỏa: tổng nhiệt lượng của các vật tỏa ra.

+ Qthu: tổng nhiệt lượng của các vật thu vào.

Câu 6. Thả một miếng nhôm được đun nóng vào nước lạnh. Câu mô tả nào sau đây trái với nguyên lí truyền nhiệt?

A. Nhiệt lượng do nhôm tỏa ra bằng nhiệt lượng do nước thu vào.

B. Nhôm truyền nhiệt cho nước tới khi nhiệt độ của nhôm và nước bằng nhau.

C. Nhiệt độ của nhôm giảm đi bao nhiêu thì nhiệt độ của nước tăng lên bấy nhiêu

D. Nhiệt năng của nhôm giảm đi bao nhiêu thì nhiệt năng của nước tăng lên bấy nhiêu.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

A, B, D – đúng.

C – sai. Vì sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại.

Câu 7. Hai vật 1 và 2 có khối lượng m₁ = 2m₂ truyền nhiệt cho nhau. Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của hai vật thay đổi một lượng là Δt₂ = 2Δt₁. Hãy so sánh nhiệt dung riêng của các chất cấu tạo nên hai vật.

A. c₁ = c₂.

B. c₁ = $\frac{1}{2}$c₂.

C. c₁ = 2c₂.

D. Chưa thể xác định được vì chưa biết t₁ > t₂ hay t₁ < t₂.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

- Khi nhiệt độ cân bằng ta có phương trình cân bằng nhiệt: Q₁ = Q₂ 

$\Rightarrow$ m1.c1.Δt1 = m2.c2.Δt2

$\Rightarrow \frac{c_2}{c_1}=\frac{m_1}{m_2}.\frac{\Delta t_1}{\Delta t_2}=\frac{2m_2}{m_2}.\frac{\Delta t_1}{2\Delta t_1}=1$

Vậy c1 = c2.

Câu 8. Ba chất lỏng A, B, C đang ở nhiệt độ t_A, t_B, t_C với t_A < t_B < t_C được trộn lẫn với nhau. Chất lỏng nào tỏa nhiệt, chất lỏng nào thu nhiệt?

A. A tỏa nhiệt, B và C thu nhiệt.

B. A và B tỏa nhiệt, C thu nhiệt.

C. C tỏa nhiệt, A và B thu nhiệt.

D. Chỉ khẳng định được sau khi tính được nhiệt độ khi cân bằng.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

Ta có t_A < t_B < t_C.

=> Ta chỉ có thể chắc chắn rằng: C tỏa nhiệt, A thu nhiệt.

Còn B chỉ có thể xác định được tỏa nhiệt hay thu nhiệt sau khi tính được nhiệt độ khi cân bằng.

Câu 9. Đặt một thìa nhôm vào một cốc nước nóng thì có hiện tượng gì xảy ra?

A. Thìa nhôm truyền nhiệt cho nước làm nước lạnh đi.

B. Thìa nhôm nhận nhiệt từ cốc nước nóng và nóng lên.

C. Cả thìa nhôm và nước nóng cùng truyền nhiệt cho nhau.

D. Cả A và C đúng.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Các vật trao đổi nhiệt cho nhau theo hình thức truyền từ nơi có nhiệt độ cao sang nơi có nhiệt độ thấp. Do đó thìa nhôm nhận nhiệt từ cốc nước nóng và nóng lên.

Câu 10. Người ta thả một miếng đồng khối lượng 600 g ở nhiệt độ 100^oC vào 2,5 kg nước. Nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 30oC. Hỏi nước nóng lên thêm bao nhiêu độ, nếu bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình đựng nước và nhiệt độ bên ngoài. Biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kg.K và của nước là 4200 J/kg.K.

A. 1,43^oC.

B. 1,52^oC.

C. 2,43^oC.

D. 3,52^oC.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Đổi: 600 g = 0,6 kg.

- Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra: Q₁ = m₁c₁(t₁ – t)

- Nhiệt lượng do nước thu vào: $Q_2=m_2{c}_2\Delta t_2$

- Nhiệt lượng do đồng tỏa ra bằng nhiệt lượng do nước thu vào.

Ta có: Q₁ = Q₂

$\iff m_1{c}_1\left(t_1–t\right)=m_2{c}_2\Delta t_2$

 $\Rightarrow \Delta t_2=\frac{m_1{c}_1(t_1-t)}{m_2{c}_2}=\frac{0,\mathrm{6.380.}(100-30)}{2,5.4200}=1,{52}^{o}C$

Vậy nước nóng thêm được 1,52^oC.

Câu 11. Người ta muốn pha nước tắm với nhiệt độ 38^oC. Phải pha thêm bao nhiêu lít nước sôi vào 15 lít nước lạnh ở 24^oC.

A. 2,5 lít.

B. 3,38 lít.

C. 4,2 lít.

D. 5 lít.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

V₂ = 15 lít $\Rightarrow$m₂ = 15 kg.

- Nhiệt lượng do nước sôi tỏa ra: Q₁ = m₁c₁(t₁ – t)

- Nhiệt lượng do 15 lít nước lạnh thu vào: Q₂ = m₂c₂(t – t₂)

- Nhiệt lượng do nước sôi tỏa ra bằng nhiệt lượng do nước lạnh thu vào.

Ta có: Q₁ = Q₂

$\iff m_1{c}_1\left(t_1–t\right)=m_2{c}_2(t-t_2)$

 $\Rightarrow m_1=\frac{m_2{c}_2(t-t_2)}{c_1(t_1-t)}=\frac{\mathrm{15.4200.}(38-24)}{4200(100-38)}=3,38kg.$

Vậy phải pha thêm 3,38 kg hay 3,38 lít nước sôi vào 15 lít nước lạnh ở 24^oC để pha được nước tắm ở nhiệt độ 38^oC.

Câu 12. Nếu hai vật có nhiệt độ khác nhau đặt tiếp xúc nhau, quá trình truyền nhiệt dừng lại khi

A. một vật đạt nhiệt độ 0^oC.

B. nhiệt năng hai vật bằng nhau.

C. nhiệt độ hai vật bằng nhau.

D. nhiệt dung riêng hai vật bằng nhau.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Nếu hai vật có nhiệt độ khác nhau đặt tiếp xúc nhau, quá trình truyền nhiệt dừng lại khi nhiệt độ hai vật bằng nhau.

Câu 13. Bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 450 g nước ở nhiệt độ 22^oC một miếng kim loại có khối lượng 350 g được nung nóng tới 100^oC. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 30^oC. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt kế và không khí; lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/kg.K. Nhiệt dung riêng của kim loại đó là

A. 215,5 J/kg.K.

B. 358,28 J/kg.K.

C. 458,28 J/kg.K.

D. 615,7 J/kg.K.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

Đổi 450 g = 0,45 kg; 350 g = 0,35 kg.

- Nhiệt lượng do miếng kim loại tỏa ra: Q₁ = m₁c₁(t₁ – t)

- Nhiệt lượng do nước thu vào: Q₂ = m₂c₂(t – t₂)

- Nhiệt lượng do miếng kim loại tỏa ra bằng nhiệt lượng do nước thu vào.

Ta có: Q₁ = Q₂

$\iff m_1{c}_1\left(t_1–t\right)=m_2{c}_2(t-t_2)$

 $\Rightarrow c_1=\frac{m_2{c}_2(t-t_2)}{m_1(t_1-t)}=\frac{0,\mathrm{45.4190.}(30-22)}{0,35(100-30)}=615,7J/kg.K$

Vậy nhiệt dung riêng của kim loại đó là 615,7 J/kg.K

Câu 14. Thả một thỏi sắt có khối lượng m₁ = 1 kg ở nhiệt độ t₁ = 140^oC vào một xô nước chứa m₂ = 4,5 kg nước ở nhiệt độ t₂ = 24^oC. Cho nhiệt dung riêng của sắt c1 = 460 J/kg.K; của nước là 4200 J/kg.K. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là

A. 26,2^oC.

B. 26,4^oC.

C. 26,6^oC.

D. 26,8^oC.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

Gọi nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là t.

- Nhiệt lượng do sắt tỏa ra: Q₁= 1.460.(140 – t)

- Nhiệt lượng do nước thu vào: Q₂ = 4,5.4200.(t – 24)

- Nhiệt lượng do sắt tỏa ra bằng nhiệt nước thu vào: Q₁ = Q₂

$\Rightarrow$ 1.460.(140 – t) = 4,5.4200.(t – 24)

$\Rightarrow$ 19360t = 518000

$\Rightarrow$ t = 26,8^oC.

Câu 15. Hai quả cầu bằng đồng cùng khối lượng, được nung nóng đến cùng một nhiệt độ. Thả quả thứ nhất vào nước có nhiệt dung riêng 4200 J/kg.K, quả thứ hai vào dầu có nhiệt dung riêng 2100 J/kg.K. Nước và dầu có cùng khối lượng và nhiệt độ ban đầu.

Gọi Q_n là nhiệt lượng nước nhận được, Q_d là nhiệt lượng dầu nhận được. Khi dầu và nước nóng đến cùng một nhiệt độ thì

A. Q_n = Q_d.

B. Q_n = 2Q_d.

C. Q_n = $\frac{1}{2}$Q_d.

D. Chưa xác định được vì chưa biết nhiệt độ ban đầu của hai quả cầu.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Vì nước và dầu có cùng nhiệt độ ban đầu và cùng nóng tới một nhiệt độ nên:

Δt_n = Δt_d = Δt = t - t₀

Nhiệt lượng nước nhận vào là: Q_n = m_n.c_n.Δt_n = m.Δt.4200.

Nhiệt lượng dầu nhận được là: Q_d = m_d.c_d.Δt_n = m.Δt.2100.

Lập tỉ số ta được:

$\frac{Q_n}{Q_d}=\frac{m.\Delta t.4200}{m.\Delta t.2100}=2$

$\Rightarrow$ Q_n = 2Q_d.

Câu 16. Câu nào sau đây nói về điều kiện truyền nhiệt giữa hai vật là đúng?

A. Nhiệt không thể truyền từ vật có nhiệt năng nhỏ sang vật có nhiệt năng lớn hơn.

B. Nhiệt không thể truyền giữa hai vật có nhiệt năng bằng nhau.

C. Nhiệt chỉ có thể truyền từ vật có nhiệt năng lớn hơn sang vật có nhiệt năng nhỏ hơn.

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

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

A – sai. Vì nhiệt không thể truyền từ vật có nhiệt độ nhỏ sang vật có nhiệt độ lớn hơn.

B – sai. Vì nhiệt không thể truyền giữa hai vật có nhiệt độ bằng nhau.

C – sai. Vì nhiệt chỉ có thể truyền từ vật có nhiệt độ lớn hơn sang vật có nhiệt độ nhỏ hơn.

D – đúng.

Câu 17. Một khối nước có khối lượng m₁, nhiệt độ t₁ = 20^oC được đổ vào chung với khối nước có khối lượng m₂, nhiệt độ t₂ = 80^oC. Để nhiệt độ chung của khối nước khi có cân bằng nhiệt là t = 60^oC, giữa m₁ và m₂ cần có liên hệ là

A. m₁ = 2m₂.

B. m₂ = 2m₁.

C. m₁ = 3m₂.

D. m₂ = 3m₁.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Q_tỏa = m₂.4200.(80 – 60)

Q_thu = m₁.4200.(60 – 20)

Phương trình cân bằng nhiệt Q_tỏa = Q^thu

$\Rightarrow$m₂.4200.(80 – 60) = m₁.4200.(60 – 20)

$\Rightarrow$m₂ = 2m₁.

Câu 18. Trộn 25 lít nước sôi với 75 lít nước ở 15^oC. Tính nhiệt độ cuối cùng của nước, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K

A. 63,25^oC.

B. 25,36^oC.

C. 36,25^oC.

D. 25,63^oC.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

25 lít nước sôi có khối lượng m₁ = 25 kg.

75 lít nước ở 15^oC khối lượng m₂ = 75 kg.

Q_tỏa = 25.4200.(100 – t)

Q_thu = 75.4200.(t – 15)

Phương trình cân bằng nhiệt Q_tỏa = Q_thu

$\Rightarrow$25.4200.(100 – t) = 75.4200.(t – 15)

$\Rightarrow$(100 – t) = 3(t – 15)

$\Rightarrow$4t = 145

$\Rightarrow$t = 36,25^oC.

Câu 19. 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.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

Theo nguyên lí truyền nhiệt: Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại.

Do đó:

Khi thả ba miếng kim loại cùng khối lượng vào cốc nước nóng thì nhiệt độ của cốc nước cao hơn sẽ truyền sang ba miếng kim loại và cuối cùng khi nhiệt độ của ba miếng bằng nhau thì quá trình truyền nhiệt sẽ dừng lại.

Câu 20. Nếu hai vật có nhiệt độ khác nhau đặt tiếp xúc nhau thì

A. quá trình truyền nhiệt dừng lại khi nhiệt độ một vật đạt 0^oC.

B. quá trình truyền nhiệt dừng lại khi nhiệt độ hai vật như nhau.

C. quá trình truyền nhiệt dừng lại cho đến khi nhiệt dung riêng hai vật như nhau.

D. quá trình truyền nhiệt tiếp tục cho đến khi nhiệt năng hai vật như nhau.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Nếu hai vật có nhiệt độ khác nhau đặt tiếp xúc nhau thì quá trình truyền nhiệt dừng lại khi nhiệt độ hai vật như nhau.

Câu 21. Hai vật 1 và 2 trao đổi nhiệt với nhau. Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ vật 1 giảm bớt Δt₁, nhiệt độ vật 2 tăng thêm Δt₂. Hỏi Δt₁ = Δt₂ trong trường hợp nào dưới đây?

A. Khi m₁ = m₂, c₁ =c_2, t₁ = t₂.

B. Khi m₁ = $\frac{3}{2}$m₂, c₁ = $\frac{2}{3}$c₂, t₁ > t₂.

C. Khi m₁ = m₂, c₁ = c₂, t₁ < t₂.

D. Khi m₁ = $\frac{3}{2}$m2, c₁ = $\frac{2}{3}$c₂, t₁ < t₂.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

- Hai vật 1 và 2 trao đổi nhiệt với nhau. Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ vật 1 giảm bớt Δt₁ tức là vật 1 tỏa nhiệt, nhiệt độ vật 2 tăng thêm Δt₂ tức là vật 2 thu nhiệt.

Do đó ban đầu t₁ > t₂ (1)

- Khi nhiệt độ cân bằng ta có phương trình cân bằng nhiệt: Q₁ = Q₂ 

$\iff$ m₁.c₁.Δt₁ = m₂.c₂.Δt₂

Để Δt₁ = Δt₂ thì m₁.c₁ = m₂.c₂ $\iff \frac{m_1}{m_2}=\frac{c_2}{c_1}\left(2\right)$

Chỉ có đáp án B thỏa mãn cả 2 điều kiện (1), (2).

Câu 22. Đổ một chất lỏng có khối lượng m₁, nhiệt dung riêng c₁ và nhiệt độ t₁ vào một chất lỏng có khối lượng m₂ = 2m₁, nhiệt dung riêng c₂ = $\frac{1}{2}$c₁ và nhiệt độ t₂ > t₁.

Nếu bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa hai lỏng và môi trường (cốc đựng, không khí…) thì có cân bằng nhiệt, nhiệt độ t của hai chất lỏng trên có giá trị là

A. $t=\frac{t_2-t_1}{2}$.

B. $t=\frac{t_2+t_1}{2}$.

C. t < t₁ < t₂.

D. t > t₂ > t₁.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

- Nhiệt lượng do chất lỏng 2 tỏa ra là: $Q_2=m_2.c_2.(t_2-t)$

- Nhiệt lượng do chất lỏng 1 thu vào là: $Q_1=m_1.c_1.(t-t_1)$

- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q₁ = Q₂

$\iff m_2.c_2.(t_2-t)=m_1.c_1.(t-t_1)$

$\Rightarrow 2m_1.\frac{1}{2}{c}_1.(t_2-t)=m_1.c_1.(t-t_1)$

$\Rightarrow t_1-t=t-t_1$

$\Rightarrow t=\frac{t_1+t_2}{2}$

Câu 23. Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5 kg vào 500 g nước. Miếng đồng nguội đi từ 80^oC xuống 20^oC. Hỏi nước nóng lên thêm bao nhiêu độ? Biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kg.K và của nước là 4200 J/kg.K.

A. 5,43^oC.

B. 6,43^oC.

C. 7,43^oC.

D. 8,43^oC.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

Đổi 500 g = 0,5 kg.

- Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra: Q₁ = m₁c₁(t₁ – t)

- Nhiệt lượng do nước thu vào: $Q_2=m_2{c}_2\Delta t_2$

- Nhiệt lượng do đồng tỏa ra bằng nhiệt lượng do nước thu vào.

Ta có: Q₁ = Q₂

$\iff m_1{c}_1\left(t_1–t\right)=m_2{c}_2\Delta t_2$

 $\Rightarrow \Delta t_2=\frac{m_1{c}_1(t_1-t)}{m_2{c}_2}=\frac{0,\mathrm{5.380.}(80-20)}{0,5.4200}=5,{43}^{o}C$

Vậy nước nóng thêm được 5,43^oC.

Câu 24. Pha một lượng nước ở 80^oC vào bình chứa 9 lít nước đang ở nhiệt độ 22^oC. Nhiệt độ cuối cùng khi có sự cân bằng nhiệt là 36^oC. Lượng nước đã pha thêm vào bình là

A. 2,86 g.

B. 28,6 g.

C. 2,86 kg.

D. 28,6 kg.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

V₂ = 9 lít $\Rightarrow$m₂ = 9 kg.

- Nhiệt lượng do nước ở 80^oC tỏa ra: Q₁ = m₁c₁(t₁ – t)

- Nhiệt lượng do nước ở 22^oC thu vào: Q₂ = m₂c₂(t – t₂)

- Nhiệt lượng do nước ở 80^oC tỏa ra bằng nhiệt lượng do nước ở 22^oC thu vào:

Ta có: Q₁ = Q₂

$\iff m_1{c}_1\left(t_1–t\right)=m_2{c}_2(t-t_2)$

$\Rightarrow m_1=\frac{m_2{c}_2(t-t_2)}{c_1(t_1-t)}=\frac{\mathrm{9.4200.}(36-22)}{4200(80-36)}=2,86kg.$ 

Vậy phải pha 2,86 kg hay 2,86 lít nước ở 80^oC vào bình chứa 9 lít nước đang ở nhiệt độ 22^oC để thu được nước ở nhiệt độ 36^oC.

Câu 25. Một tấm nhôm và một tấm thép có cùng khối lượng m, cùng nhiệt độ ban đầu t₀ = 20^oC. Cung cấp cho mỗi tấm cùng một nhiệt lượng Q. Biết tấm thép nóng lên đến nhiệt độ 80^oC, nhiệt dung riêng của thép là c₁ = 460 J/kg.K, nhiệt dung riêng của nhôm là c₂ = 880 J/kgK. Hỏi tấm nhôm nóng lên đến nhiệt độ bao nhiêu?

A. 50,36^oC.

B. 51,36^oC.

C. 52,36^oC.

D. 53,36^oC.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

- Nhiệt lượng cung cấp cho thép là: Q = m.c₁.(t₁ – t₀) = m.460.(80 – 20).

- Nhiệt lượng cung cấp cho nhôm là: Q = m.c₂.(t₂ – t₀) = m. 880.(t₂ – 20).

Vì nhiệt lượng cung cấp cho thép và cho nhôm là như nhau nên ta có:

m.460.(80 – 20) = m.880.(t₂ – 20)

$\Rightarrow$ 880t₂ = 45200

$\Rightarrow$ t₂ = 51,56^oC.

Vậy tấm nhôm nóng lên đến 51,56^oC.

Câu 26. Vật A cân bằng nhiệt với vật B và vật B có cùng nhiệt độ với vật C. Ba vật khác nhau về chất liệu và khối lượng. Câu nào sau đây là chắc chắn đúng?

A. Vật A không nhất thiết cân bằng nhiệt với vật C.

B. Có sự truyền nhiệt năng khi đặt vật A tiếp xúc nhiệt với vật C.

C. Vật A có cùng nhiệt độ với vật C.

D. Vật A và vật B có cùng nhiệt năng.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Hai vật cân bằng nhiệt với một vật thứ 3 thì cân bằng nhiệt với nhau (có nhiệt độ bằng nhau).

Vật A cân bằng nhiệt với vật B và vật B có cùng nhiệt độ với vật C $\Rightarrow$Vật A có cùng nhiệt độ với vật C.

Câu 27. Hai miếng đồng có khối lượng lần lượt là m và 2m. Khi hơ trên ngọn lửa đèn cồn trong khoảng thời gian bằng nhau, hai vật nhận được nhiệt lượng bằng nhau từ ngọn lửa. Nhiệt độ của miếng đồng m tăng thêm $\Delta t$(độ) thì nhiệt độ của miếng đồng 2m tăng thêm

A. $\Delta t$(độ).

B. $2\Delta t$(độ).

C. $\frac{\Delta t}{2}$(độ).

D. $4\Delta t$(độ).

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Hai miếng đồng nhận được nhiệt lượng bằng nhau nên ta có: Q = Q’

Hay $m.c.\Delta t=2m.c.\Delta t\text{'}\Rightarrow \Delta t\text{'}=\frac{\Delta t}{2}$

Vậy nhiệt độ của miếng đồng 2m tăng thêm $\frac{\Delta t}{2}$(độ)

Câu 28. Một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100 g chứa 738 g nước ở nhiệt độ 15^oC, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200 g ở nhiệt độ 100^oC. Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 17^oC. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4186 J/kg.K. Nhiệt dung riêng của đồng là

A. 376,74 J/kg.K.

B. 3767,4 J/kg.K.

C. 37674 J/kg.K.

D. 37,674 J/kg.K.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

Nhiệt độ khi cân bằng là t = 17^oC.

Nhiệt lượng kế đồng: $\left\{\begin{array}{l}{m}_1=100g=0,1kg\\ c=?\\ t_1={15}^{o}C\end{array}\right.$

Nước: $\left\{\begin{array}{l}{m}_2=738g=0,738kg\\ c_2=4186J/kg.K\\ t_2={15}^{o}C\end{array}\right.$

Miếng đồng: $\left\{\begin{array}{l}{m}_3=200g=0,2kg\\ c=?\\ t_3={100}^{o}C\end{array}\right.$

- Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra là: Q₃ = m₃c(t₃ – t)

- Nhiệt lượng do nước thu vào là: Q₂ = m₂c₂(t − t₂)

- Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế đồng thu vào là: Q₁ = m₁c(t – t₁)

Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra bằng nhiệt lượng do nước và nhiệt kế đồng thu vào. Ta có: Q₃ = Q₁ + Q₂

$\iff$0,2.c.(100 – 17) = 0,1.c.(17 – 15) + 0,738.4186.(17 – 15)

$\Rightarrow$16,4c = 6178,536

$\Rightarrow$ c = 376,74 J/kg.K

Vậy nhiệt dung riêng của đồng là 376,74 J/kg.K.

Câu 29. Một nhiệt lượng kế chứa 2 lít nước ở nhiệt độ 15^oC. Hỏi nước nóng lên tới bao nhiêu độ nếu bỏ vào nhiệt lượng kế một quả cân bằng đồng thau khối lượng 500 g được nung nóng tới 100^oC. Lấy nhiệt dung riêng của đồng thau là 368 J/kg.K, của nước là 4186 J/kg.K. Bỏ qua nhiệt lượng truyền cho nhiệt lượng kế và môi trường.

A. t = 16,82^oC.

B. t = 18,72^oC.

C. t = 26,82^oC.

D. t = 28,62^oC.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

Quả cân bằng đồng thau: $\left\{\begin{array}{l}{m}_1=500g=0,5kg\\ c_1=368J/kg.K\\ t_1={100}^{o}C\end{array}\right.$

Nước: $\left\{\begin{array}{l}{V}_2=2lít\Rightarrow m_2=2kg\\ c_2=4186J/kg.K\\ t_2={15}^{o}C\end{array}\right.$

- Nhiệt lượng do quả cân bằng đồng thau tỏa ra: Q₁ = m₁c₁(t₁ – t)

- Nhiệt lượng do nước thu vào: Q₂ = m₂c₂(t – t₂)

- Nhiệt lượng do quả cân bằng đồng thau tỏa ra bằng nhiệt lượng do nước thu vào:

Ta có: Q₁ = Q₂

$\iff$m₁c₁(t₁ – t) = m₂c₂(t – t₂)

$\Rightarrow$ 0,5.368.(100 – t) = 2.4186.(t − 15)

$\Rightarrow$ 8556t = 143980

$\Rightarrow$ t = 16,82^oC

Câu 30. Một cái bình bằng sứ có khối lượng m₁ = 500 g, nhiệt độ t₁ = 30^oC. Rót nước có khối lượng m₂ = 300 g, nhiệt độ t₂ = 90^oC vào bình. Nhiệt độ của bình và nước khi có cân bằng nhiệt là t = 75,5^oC. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường, nhiệt dung riêng của sứ là

A. 380 J/kg.K.

B. 580 J/kg.K.

C. 803 J/kg.K.

D. 1003 J/kg.K.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Đổi m₁ = 500 g = 0,5 kg

m₂ = 300 g = 0,3 kg.

- Nhiệt lượng do nước tỏa ra: Q₂ = m₂c₂(t₂ – t)

- Nhiệt lượng do bình sứ thu vào: Q₁ = m₁c₁(t – t₁)

- Nhiệt lượng do nước tỏa ra bằng nhiệt lượng do bình sứ thu vào:

Ta có: Q₂ = Q₁

$\iff m_2{c}_2\left(t_2-t\right)=m_1{c}_1(t-t_1)$

$\Rightarrow c_1=\frac{m_2{c}_2(t_2-t)}{m_1(t-t_1)}=\frac{0,\mathrm{3.4200.}(90-75,5)}{0,5(75,5-30)}\approx 803J/kg.K$ 

Vậy nhiệt dung riêng của kim loại đó là 803 J/kg.K.