Một chất lỏng có khối lượng m$_{1}$ = 250g chứa trong một cái bình có khối lượng m$_{2}$ = 1kg , tất cả có nhiệt độ ban đầu t$_{1}$ =20°C. Nhiệt dung riêng của chất lỏng là 4000 J/kg.K, của bình là 500J/kg.K. Người ta bắt đầu cấp nhiệt độ cho bình đó để nó nóng đến nhiệt độ t$_{2}$ = 60°C. Hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ của bình chất lỏng vào nhiệt lượng Q mà bình thu vào, với trục hoành biểu thị nhiệt lượng, trục tung biểu thị nhiệt độ.
Hướng dẫn
– Ta xem rằng khi nhận được nhiệt lượng thì nhiệt độ của võ bình và của chất lỏng trong bình luôn luôn bằng nhau.
– Nhiệt lượng cần cung cấp cho bình chất lỏng để nó đạt tới nhiệt độ t là :
Q = (m$_{1}$c$_{1}$+m$_{2}$c$_{2}$)(t-t$_{1}$)
= (0,25 . 4 000 + 1 .1 000)(t-t$_{1}$)
= 2 000(t-t$_{1}$)
– Từ đó suy ra :
– Thay các giá trị của Q bằng : 20 000J ;40 000J; 60 000J:………. hay ta có bảng biến thiên:
Q(J) 20 000 40 000 60 000 80 000
t°C 30 40 50 60
– Ta có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ của bình chất lỏng vào nhiệt lượng Q mà bình thu vào như sau: