giải giúp tôi

**Câu 1:** Để tính thời gian cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn 2 kg đồng từ 30°C đến 1083°C, ta cần tính nhiệt lượng cần thiết cho hai quá trình: làm nóng và nóng chảy. 1. **Tính nhiệt lượng cần thiết để làm nóng đồng:** \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \] Trong đó: - \( m = 2 \, \text{kg} \) - \( c = 380 \, \text{J/kg.K} \) - \( \Delta T = 1083 - 30 = 1053 \, \text{K} \) Tính \( Q_1 \): \[ Q_1 = 2 \cdot 380 \cdot 1053 = 799560 \, \text{J} \] 2. **Tính nhiệt lượng cần thiết để nóng chảy đồng:** \[ Q_2 = m \cdot L \] Trong đó: - \( L = 1.8 \times 10^5 \, \text{J/kg} \) Tính \( Q_2 \): \[ Q_2 = 2 \cdot 1.8 \times 10^5 = 360000 \, \text{J} \] 3. **Tổng nhiệt lượng cần thiết:** \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 799560 + 360000 = 1159560 \, \text{J} \] 4. **Tính công suất thực tế của lò nung:** Chỉ 50% năng lượng được sử dụng: \[ P_{thực} = 20 \, \text{kW} \cdot 0.5 = 10 \, \text{kW} = 10000 \, \text{W} \] 5. **Tính thời gian cần thiết:** \[ t = \frac{Q_{total}}{P_{thực}} = \frac{1159560}{10000} = 115.956 \, \text{s} \approx 116 \, \text{s} \approx 1.93 \, \text{phút} \] **Đáp án:** Thời gian cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn lượng đồng trên khoảng 2 phút. --- **Câu 2:** Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 5 kg nước đá ở -15°C chuyển thành nước ở 0°C. 1. **Tính nhiệt lượng cần để làm nóng nước đá từ -15°C đến 0°C:** \[ Q_1 = m \cdot c_{đá} \cdot \Delta T \] Trong đó: - \( m = 5 \, \text{kg} \) - \( c_{đá} = 2090 \, \text{J/kg.K} \) - \( \Delta T = 0 - (-15) = 15 \, \text{K} \) Tính \( Q_1 \): \[ Q_1 = 5 \cdot 2090 \cdot 15 = 156750 \, \text{J} \] 2. **Tính nhiệt lượng cần để nước đá nóng chảy:** \[ Q_2 = m \cdot L \] Trong đó: - \( L = 3.4 \times 10^5 \, \text{J/kg} \) Tính \( Q_2 \): \[ Q_2 = 5 \cdot 3.4 \times 10^5 = 1700000 \, \text{J} \] 3. **Tổng nhiệt lượng cần thiết:** \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 156750 + 1700000 = 1856750 \, \text{J} \] 4. **Chuyển đổi sang MegaJoule:** \[ Q_{total} = \frac{1856750}{10^6} = 1.85675 \, \text{MJ} \approx 1.86 \, \text{MJ} \] **Đáp án:** Nhiệt lượng cần cung cấp là 1.86 MJ. --- **Câu 4:** Tính thời gian nước trong ấm cạn hết. 1. **Tính nhiệt lượng cần để làm bay hơi 1,5 kg nước:** \[ Q = m \cdot L \] Trong đó: - \( m = 1.5 \, \text{kg} \) - \( L = 2000 \, \text{kJ/kg} = 2000000 \, \text{J/kg} \) Tính \( Q \): \[ Q = 1.5 \cdot 2000000 = 3000000 \, \text{J} \] 2. **Tính công suất thực tế của ấm:** \[ P_{thực} = 2.0 \, \text{kW} \cdot 0.4 = 0.8 \, \text{kW} = 800 \, \text{W} \] 3. **Tính thời gian cần thiết:** \[ t = \frac{Q}{P_{thực}} = \frac{3000000}{800} = 3750 \, \text{s} \] **Đáp án:** Thời gian nước trong ấm sẽ cạn hết là 3750 giây. --- **Câu 5:** Tính nhiệt dung riêng của nước trong thí nghiệm. 1. **Tính nhiệt lượng cung cấp:** \[ Q = U \cdot I \cdot t \] Trong đó: - \( U = 1.60 \, \text{V} \) - \( I = 2.50 \, \text{A} \) - \( t = 8 \, \text{phút} = 8 \cdot 60 = 480 \, \text{s} \) Tính \( Q \): \[ Q = 1.60 \cdot 2.50 \cdot 480 = 1920 \, \text{J} \] 2. **Tính nhiệt dung riêng của nước:** \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] Trong đó: - \( m = 0.150 \, \text{kg} \) - \( \Delta T = 65.5 - 62 = 3.5 \, \text{K} \) Tính \( c \): \[ 1920 = 0.150 \cdot c \cdot 3.5 \] \[ c = \frac{1920}{0.150 \cdot 3.5} = \frac{1920}{0.525} \approx 3657.14 \, \text{J/kg.K} \] **Đáp án:** Nhiệt dung riêng của nước trong thí nghiệm là khoảng 3657.14 J/kg.K. --- **Câu 6:** Tính nhiệt độ cần thiết để nút bật ra. 1. **Tính áp suất cần thiết:** \[ F = P \cdot S \Rightarrow P = \frac{F}{S} \] Trong đó: - \( F = 12 \, \text{N} \) - \( S = 2.5 \, \text{cm}^2 = 2.5 \times 10^{-4} \, \text{m}^2 \) Tính \( P \): \[ P = \frac{12}{2.5 \times 10^{-4}} = 48000 \, \text{Pa} = 48 \, \text{kPa} \] 2. **Tính áp suất tổng:** \[ P_{tổng} = P_{ban đầu} + P \] Trong đó: - \( P_{ban đầu} = 100 \, \text{kPa} \) Tính \( P_{tổng} \): \[ P_{tổng} = 100 + 48 = 148 \, \text{kPa} \] 3. **Sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng:** \[ \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \] Trong đó: - \( P_1 = 100 \, \text{kPa} \) - \( T_1 = -3°C = 270 \, \text{K} \) - \( P_2 = 148 \, \text{kPa} \) Tính \( T_2 \): \[ T_2 = \frac{P_2 \cdot T_1}{P_1} = \frac{148 \cdot 270}{100} = 399.6 \, \text{K} \approx 126.6 \, \text{°C} \] **Đáp án:** Nhiệt độ cần thiết để nút bật ra là khoảng 126.6°C.