Bài 1 (Đề SGD TPHCM 2000 - 2001)
Một nhiệt lượng kế chứa một khối lượng nước m1 ở nhiệt độ t1. Nước đá ở nhiệt độ t2 được thả vào nhiệt lượng kế.
Hãy tìm nhiệt độ cuối cùng t của nước trong nhiệt lượng kế theo khối lượng m của nước đá bỏ vào (khối lượng m phải được xác định rõ trong từng trường hợp).
Cho biết nhiệt dung riêng của nước là c1, nước đá là c2; nhiệt nóng chảy của nước đá là L và chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa nước và nước đá.
Bài 2 (Đề SGD TPHCM 2001 - 2002)
Đổ 200kg chì lỏng ở nhiệt độ nóng chảy 3270C vào một hỗn hợp gồm 20kg nước và 1kg nước đá ở 00C. Tìm nhiệt độ và thành phần cuối của hệ, bỏ qua các mất mát vì nhiệt tỏa ra ngoài. Co biết: nhiệt nóng chảy của chì là 21000J/kg, của nước đá là 330000J/kg.K; nhiệt dung riêng của chì 125J/kg.K, của nước là 4190J/kg.K, nhiệt hóa hơi của nước là 2260000J/kg.K
Bài 3 (Đề SGD TPHCM 2002 - 2003)
Một nồi nước ở nhiệt độ 100C, dưới áp suất bình thường của khí quyển, đun trên bếp lửa ổn định sau 10 phút thì nước sôi.
Nếu tiếp tục đun thì sau bao lâu kể từ khi bắt đầu đun nồi nước sẽ cạn hết?
Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, nhiệt hóa hơi của nước là 2,3.106J/kg, khối lượng nước bay hơi trước lúc nước sôi không đáng kể và sự trao đổi nhiệt chỉ xảy ra giữa bếp và nước.
Bài 4 (Đề SGD TPHCM 2003 - 2004)
Người ta dùng bếp điện để đun nước trong một chiếc ấm. Công suất nhiệt P do bếp cung cấp cho nước khi đun nước là không đổi. Nhiệt độ đầu của nước là 250C. Thời gian từ lúc bắt đầu đun đến lúc nước sôi là t1 = 15 phút. Khi nước bắt đầu sôi thì người ta ngừng đun nước. Sau khi ngừng đun nước được 10 phút thì nhiệt độ của nước giảm còn 800C.
Cho rằng khi đun nước và để nguội, nhiệt lượng q do nước tóa ra môi trường trong một đơn vị thời gian là không đổi. Tìm hiệu suất của bếp khi đun nước?
(Hiệu suất của bếp là tỉ số giữa phần trăm giữa nhiệt lượng dùng để làm tăng nhiệt độ của nước và nhiệt lượng do bếp cung cấp?
Bài 5 (Đề SGD TPHCM 2004 - 2005)
Có hai bình nước, bình I chứa m1 = 3,6kg ở nhiệt độ t1 = 600C, bình II chứa m2 = 0,9kg nước ở nhiệt độ t2 = 200C. Đầu tiên rót một lượng nước có khối lượng m từ bình I sang bình II. Sau đó nước trong bình II đạt được cân bằng nhiệt, người ta lại rót một khối lượng nước m từ bình II sang bình I. Nhiệt độ nước trong bình I khi cân bằng là t’1 = 590C.
a. Tìm nhiệt độ của nước trong bình II?
b. Sau đó người ta lại rót một khối lượng nước m từ bình I sang bình II và khi có sự cân bằng nhiệt lại rót một khối lượng nước m từ bình II trở về bình I. Tìm nhiệt độ sau cùng của nước trong mỗi bình.
Cho rằng nước không trao đổi nhiệt với bình chứa và môi trường ngoài.
Bài 6 (Đề SGD TPHCM 2005 - 2006)
Một bình nhiệt lượng kế, trong bình chứa một lượng nước có khối lượng m ở nhiệt độ t = 200C. Nếu thả vào bình một khối sắt có khối lương m’, nhiệt độ t’ = 1000C thì nhiệt độ trong bình khi có cân bằng nhiệt là t1 = 34,40C. Nếu thả vào bình một khối đồng cũng có khối lượng m’ ở nhiệt độ t’ = 1000C thì nhiệt độ trong bình khi cân bằng nhiệt là t2 = 32,30C. Nếu thả vào bình một khối hợp kim sắt và đồng có khối lượng m’ ở nhiệt độ t’ = 1000C thì nhiệt độ trong bình khi cân bằng là t3 = 33,70C. Gọi khối lượng sắt và đồng trong khối hợp kim lần lượt là m1 và m2. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bình nhiệt lượng kế và môi trường xung quanh. Tính tỉ số m1 và m’? tỉ số m2 và m’?
Bài 7 (Đề SGD TPHCM 2006 - 2007)
Một bình nhiệt lượng kế, trong bình có chứa một lượng nước. Bình có khối lượng m’ và nhiệt dung riêng c’. Nước có khối lượng m và nhiệt dung riêng c. Nhiệt độ của bình và nước trong bình là t = 200C. Đổ thêm vào bình một lượng nước có cùng khối lượng m ở nhiệt độ t’ = 600C, nhiệt độ bình khi cân bằng nhiệt là t1 = 380C. Hỏi nếu đổ thêm vào bình một lượng nước nữa có cùng khối lượng m ở nhiệt độ t’ = 600C thì nhiệt độ t2 của bình khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu? Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của môi trường xung quanh.
Bài 8 (Đề SGD TPHCM 2008 - 2009)
Một quả cầu bằng kim loại có khối lượng m = 200g, nhiệt độ ban đầu t = 800C. Thả quả cân vào trong một bình nhiệt lượng kế có chứa nước. Cho biết nước trong bình có nhiệt độ ban đầu t0 = 200C, khối lượng m0 = 100g, nhiệt dung riêng c0 = 4200J/kg.K. Nhiệt độ của hệ thống khi có cân bằng nhiệt là t’ = 29,60C. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bình nhiệt lượng kế với môi trường xung quanh.
a. Tìm nhiệt dung riêng c của quả cân?
b. Kim loại chế tạo quả cân là một hợp kim của đồng và sắt. Nhiệt dung riêng của đồng là c1 = 380J/kg.K, của sắt là c2 = 460J/kg.K. Hỏi lượng đồng trong quả cân chiếm bao nhiêu phần trăm khối lượng của quả cân?
Bài 9 (Đề SGD TPHCM 2009 - 2010)
Một khối kim loại A có khối lượng m = 490g, nhiệt độ ban đầu tA = 800C. Thả khối A vào trong một bình nhiệt lượng kế có chứa nước. Nước trong bình có nhiệt độ ban đầu t0 = 200C, khối lượng m0 = 200g, nhiệt dung riêng c0 = 4200J/kg.K. Khối kim loại A là một hợp kim của đồng và sắt. Khối lượng riêng và nhiệt dung riêng của đồng là D1 = 8900kg/m3, c1 = 380J/kg.K; của sắt là D2 = 7800kg/m3, c2 = 460J/kg.K.
Khi thả khối A chìm trong nước, thể tích nước trong bình dâng cao thêm 60cm3. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bình nhiệt lượng kế và môi trường xung quanh. Tìm:
a. Khối lượng đồng, sắt trong khối kim loại A?
b. Nhiệt độ t của hệ thống khi có cân bằng nhiệt?
Bài 10 (Đề SGD TPHCM 2010 - 2011)
Một bình nhiệt lượng kế có khối lượng m0, nhiệt dung riêng c0 và nhiệt độ ban đầu t0. Người ta cho chảy đều đặn nước nóng ở nhiệt độ t vào bình. Khối lượng nước nóng chảy vào bình trong mỗi giây là m. Nhiệt dung riêng của nước là c. Cho rằng sự cân bằng nhiệt diễn ra ngay sau khi nước nóng chảy vào bình. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của hệ thống bình nhiệt lượng kế và nước với môi trường xung quanh.
Sau khi nước chảy vào bình một thời gian T, nhiệt độ của bình tăng thêm 80C so với ban đầu.
Sau khi nước chảy vào bình một thời gian 2T, nhiệt độ của bình tăng thêm 120C so với ban đầu.
Hỏi sau khi nước chảy vào bình một thời gian 3T, nhiệt độ của bình tăng thêm bao nhiêu so với ban đầu?
Bài 11 (Đề SGD TPHCM 2011 - 2012)
Thí nghiệm sau được thực hiện để đo nhiệt dung riêng của kim loại.
Một bình nhiệt lượng kế có chứa m1 = 100g nước ở nhiệt độ t1 = 240C. Người ta thả một quả cân bằng kim loại có khối lượng m2 = 100g ở nhiệt độ t2 = 1000C và bhình thì nhiệt độ của hệ thống khi cân bằng là t = 30,40C.
Đổ thêm vào bình một lượng nước cũng có khối lượng m1 = 100g và nhiệt độ t1 = 240C vào bình thì nhiệt độ của hệ thống khi cân bằng là t’ = 27,60C.
Cho biết nhiệt dung riêng của nước là c1 = 4200J/kg.K. Bỏ qua nhiệt lượng hao phí do hệ thống tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh.
Dựa trên các số liệu trên, hãy tìm nhiệt dung riêng c2 của kim loại chế tạo quả cân?