05/10/2024
05/10/2024
05/10/2024
Câu 4:
Để tính lượng nhiệt cần cung cấp cho miếng nhôm để nó hóa lỏng hoàn toàn, ta cần tính tổng lượng nhiệt cần thiết để làm nóng nhôm từ 20°C đến 658°C và sau đó là nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy nhôm.
1. **Tính nhiệt lượng cần thiết để làm nóng nhôm:**
\[
Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta t
\]
Trong đó:
- \( m = 0.1 \, kg \) (100 g)
- \( c = 896 \, J/kgK \)
- \( \Delta t = 658 - 20 = 638 \, K \)
Tính \( Q_1 \):
\[
Q_1 = 0.1 \cdot 896 \cdot 638 = 57307.2 \, J
\]
2. **Tính nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy nhôm:**
\[
Q_2 = m \cdot \lambda
\]
Trong đó:
- \( \lambda = 3910^4 \, J/kg \)
Tính \( Q_2 \):
\[
Q_2 = 0.1 \cdot 3910^4 = 391000000 \, J
\]
3. **Tổng nhiệt lượng cần thiết:**
\[
Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 57307.2 + 391000000 = 391057307.2 \, J
\]
4. **Chuyển đổi sang kJ:**
\[
Q_{total} = \frac{391057307.2}{1000} = 391057.3 \, kJ
\]
**Kết quả:** Lượng nhiệt cần cung cấp là khoảng **391057.3 kJ**.
---
### Câu 5:
Để xác định nhiệt hóa hơi của nước, ta sử dụng phương trình cân bằng nhiệt:
\[
Q_{tỏa ra} = Q_{thu vào}
\]
1. **Tính nhiệt lượng tỏa ra từ hơi nước:**
\[
Q_{tỏa ra} = m_{hơi} \cdot L + m_{hơi} \cdot c_{H2O} \cdot (T_{cuối} - T_{hơi})
\]
Trong đó:
- \( m_{hơi} = 0.01 \, kg \) (10 g)
- \( L \) là nhiệt hóa hơi cần tìm
- \( c_{H2O} = 4180 \, J/kg.K \)
- \( T_{cuối} = 40 \, °C \)
- \( T_{hơi} = 100 \, °C \)
Tính \( Q_{tỏa ra} \):
\[
Q_{tỏa ra} = 0.01 \cdot L + 0.01 \cdot 4180 \cdot (40 - 100)
\]
\[
Q_{tỏa ra} = 0.01 \cdot L - 0.01 \cdot 4180 \cdot 60
\]
\[
Q_{tỏa ra} = 0.01 \cdot L - 2508 \, J
\]
2. **Tính nhiệt lượng thu vào từ nước:**
\[
Q_{thu vào} = m_{nước} \cdot c_{H2O} \cdot (T_{cuối} - T_{đầu})
\]
Trong đó:
- \( m_{nước} = 0.29 \, kg \) (290 g)
- \( T_{đầu} = 20 \, °C \)
Tính \( Q_{thu vào} \):
\[
Q_{thu vào} = 0.29 \cdot 4180 \cdot (40 - 20)
\]
\[
Q_{thu vào} = 0.29 \cdot 4180 \cdot 20 = 24184 \, J
\]
3. **Thiết lập phương trình cân bằng nhiệt:**
\[
0.01 \cdot L - 2508 = 24184
\]
\[
0.01 \cdot L = 24184 + 2508
\]
\[
0.01 \cdot L = 26692
\]
\[
L = 2669200 \, J/kg
\]
4. **Chuyển đổi sang MJ/kg:**
\[
L = \frac{2669200}{1000000} = 2.6692 \, MJ/kg
\]
**Kết quả:** Nhiệt hóa hơi của nước là khoảng **2.67 MJ/kg**.
---
### Câu 6:
Để xác định nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt, ta cũng sử dụng phương trình cân bằng nhiệt:
\[
Q_{tỏa ra} = Q_{thu vào}
\]
1. **Tính nhiệt lượng tỏa ra từ đồng:**
\[
Q_{tỏa ra} = m_{Cu} \cdot c_{Cu} \cdot (T_{Cu} - T_{cuối})
\]
Trong đó:
- \( m_{Cu} = 0.075 \, kg \) (75 g)
- \( c_{Cu} = 380 \, J/kg.K \)
- \( T_{Cu} = 100 \, °C \)
Tính \( Q_{tỏa ra} \):
\[
Q_{tỏa ra} = 0.075 \cdot 380 \cdot (100 - T_{cuối})
\]
\[
Q_{tỏa ra} = 28.5 \cdot (100 - T_{cuối})
\]
2. **Tính nhiệt lượng thu vào từ nước và cốc nhôm:**
\[
Q_{thu vào} = m_{H2O} \cdot c_{H2O} \cdot (T_{cuối} - T_{H2O}) + m_{Al} \cdot c_{Al} \cdot (T_{cuối} - T_{Al})
\]
Trong đó:
- \( m_{H2O} = 0.3 \, kg \) (300 g)
- \( c_{H2O} = 4190 \, J/kg.K \)
- \( m_{Al} = 0.1 \, kg \) (100 g)
- \( c_{Al} = 880 \, J/kg.K \)
- \( T_{H2O} = 20 \, °C \)
- \( T_{Al} = 20 \, °C \)
Tính \( Q_{thu vào} \):
\[
Q_{thu vào} = 0.3 \cdot 4190 \cdot (T_{cuối} - 20) + 0.1 \cdot 880 \cdot (T_{cuối} - 20)
\]
\[
Q_{thu vào} = (1257 + 88) \cdot (T_{cuối} - 20)
\]
\[
Q_{thu vào} = 1345 \cdot (T_{cuối} - 20)
\]
3. **Thiết lập phương trình cân bằng nhiệt:**
\[
28.5 \cdot (100 - T_{cuối}) = 1345 \cdot (T_{cuối} - 20)
\]
4. **Giải phương trình:**
\[
2850 - 28.5T_{cuối} = 1345T_{cuối} - 26900
\]
\[
2850 + 26900 = 1345T_{cuối} + 28.5T_{cuối}
\]
\[
29750 = 1373.5T_{cuối}
\]
\[
T_{cuối} = \frac{29750}{1373.5} \approx 21.65 \, °C
\]
**Kết quả:** Nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt là khoảng **22 °C**.
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
CÂU HỎI LIÊN QUAN
25/08/2025
Top thành viên trả lời