Bài Giải – Hướng Dẫn Giải – Đáp Số – Bài 38
38.1. D. Lượng nhiệt Q cần cung cấp để làm nóng chảy khối lượng m = 100 g nước đá ở t0 = 0°C thành nước ở cùng nhiệt độ t0 = 0°C có giá trị bằng :
Q = λ.m = 3,4.
38.2. B. Lượng nhiệt Q cần cung cấp để làm bay hơi khối lượng m = 100 g nước ở t = 100°C có giá trị bằng :
Q = Lm = 2,3.
38.3.C. Lượng nhiệt Q cung cấp để làm nóng chảy cục nước đá khối lượng m = 50 g và nhiệt độ ban đầu t0 = -20°C có giá trị bằng :
Q = cm(t – t0) + λm = m [c(t – t0) + λ]
Thay số : Q = 50.
38.4. C.
38.5. Gọi λ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá khối lượng m0 ở t0 = 0°C ; còn c1, m1, c2, m2 là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc nhôm và của lượng nước đựng trong cốc ở nhiệt độ t1 = 20°C. Nếu gọi t°C là nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết thì lượng nhiệt do cục nước đá ở t0 = 0°C đã thu vào để tan thành nước ở t°C bằng :
Q = λm0 + c2m0(t – t0) = m0 (λ + c2t)
Còn nhiệt lượng do cốc nhôm và lượng nước đựng trong cốc ở t1 = 20°C toả ra để nhiệt độ của chúng giảm tới t°C (với t < t1) có giá trị bằng :
Q’ = (c1m1 + c2m2)(t1 – t)
Theo đinh luật bảo toàn năng lượng, ta có :
Thay số : t ≈ 3,7°C.
38.6. Nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho một cục nước đá có khối lượng 200 g nước đá ở -20°C tan thành nước và được đun sôi để biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100°C.
Thay số, ta tìm được :
Q = 0,2. [2,09.
hay Q = 205 960 J ≈ 206 kJ
38.7*. Cách giải tương tự như Bài tập 38.5,
Gọi λ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá khối lượng m0, còn c1, c2, m2 là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc đồng và của lượng nước đựng trong cốc.
– Lượng nhiệt do cốc đồng và lượng nước đựng trong cốc ở t1 = 25 °C toả ra đá nhiệt độ giảm tới t = 15,2°C có giá trị bằng :
– Lượng nhiệt do cục nước đá ở t0 = 0°C thu vào để tan thành nước ở t = 15,2°C có giá trị bằng :
Theo nguyên lí cân bằng nhiệt, tạ có :
Thay số với chú ý m0 = 0,775 – 0,700 = 0,075 kg, ta tìm được :
38.8. a) Gọi V là thể tích ở nhiệt độ t và v0 là thể tích ở 0°C của thỏi sắt.Theo công thức nở khối vì nhiệt, ta có :
V = V0 (1 + βt)
với β là hệ số nở khối của sắt. Vì khối lượng m của thỏi sắt không phụ thuộc nhiệt độ nên khối lượng riêng D của thỏi sắt ở nhiệt độ t liên hệ với khối lượng riêng D0 của nó ở 0°C theo công thức :
Từ đó suy ra nhiệt độ t của thỏi sắt trước khi thả nó vào cốc nước đá :
Thay số, ta tìm được :
b) Khối lượng M của phần nước đậ tan thành nước sau khi thả thỏi sắt nóng có nhiệt độ t°C vào cốc nước đá ở 0°C được xác đinh bởi điều kiện cân bằng nhiệt:
trong đó λ là nhiệt nóng chảy riêng của nước đá,C là nhiệt dung riêng của thỏi sắt có khối lượng m.
Thay số, ta tìm được :
38.9. Nhiệt lượng cần cung cấp để nung nóng đến nhiệt độ nóng chảy và làm chảy lỏng 10 tấn đồng có giá trị bằng :
Q = cm(t – t0) + λm
với m là khối lượng của đồng cần nấu chảy, t0 và t là nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ nóng chảy của đồng, C là nhiệt dung riêng và λ là nhiệt nóng chảy riêng của đồng.
Nếu gọi q là lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy 1 kg xăng (còn gọi là năng sụất toả nhiệt của xăng) thì khối lượng xăng (tính ra kilôgam) cần phải đốt cháy để nấu chảy đồng trong lò với hiệu suất 30% sẽ bằng :
Thay số, ta tìm được :
38.10. Hơi nước bão hoà ở nhiệt độ T1 = (273 + 25) = 298 K được tách ra khỏi nước chứa trong bình kín có áp suất là p1 = 23,8 mmHg. Nếu đun nóng đẳng tích lượng hơi nước này tới nhiệt độ T2 = (273 + 30) = 303 K, thì áp suất p2
Nhận xét thấy áp suất p2 ≈ 24,2 mmHg nhỏ hơn giá trị áp suất hoi nước bão hoà ở 30°C là pbh = 31,8 mmHg. Như vậy khi nhiệt độ tăng, áp suất hơi nước chứa trong bình kín không chứa nước (tuân theo định luật Sác-lơ) sẽ tăng chậm hơn áp suất hoi nước bão hoà trong bình kín có chứa nước.
Comments mới nhất