giải giúp tôi Câu 1. Người ta dùng một lò nung điện có công suất 20 kW để làm nóng chảy hoàn toàn 2 kg,đồng có nhiệt độ ban đầu $30^0C.$ Biết chỉ 50% năng lượng tiêu thụ của lò được dùng vào việc làm đồng,nóng lên và nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ $1083^0C.$ Cho biết đồng có nhiệt dung riêng là 380 J/kg.K,,nhiệt nóng chảy riêng là $1,8.10^5~J/kg$ Thời gian cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn lượng đồng trên,khoảng ( 2 phút),Câu 2: Tính nhiệt lượng cần cung cấp (tính ra đơn vị MegaJun MJ lấy đến số thập phân thứ 2) cho 5kg,nước đá ở $-15^0C$ chuyển thành nước ở $0^0C.$ Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá là 2090J/kg.K và nhiệt,nóng chảy riêng của nước đá 3,4.10'J/kg.,Câu 4: Một ấm điện chứa 1,5 kg nước đang ở $100^0C.$ Ấm điện có công suất không đổi là 2,0 kW. Nếu,công tắc tự động của ấm không làm việc thì sau bao lâu (tính bằng đơn vị giây) nước trong ấm sẽ cạn,hết? Biết nhiệt hóa hơi riêng của nước trong ấm là $L=2000~kJ/kg$ và hiệu suất của ấm là $H=40\%.$,Câu 5: Hình bên là sơ đồ bố trí thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước.,Một học sinh làm thí nghiệm với 150 g nước, nhiệt độ ban đầu là $62^0C.$,,Số chỉ vôn kế và ampe kế lần lượt là 1,60 V và 2,50A. Sau khoảng thời,gian 8 phút 48 giây thì nhiệt độ của nước là $65,5^0C.$ Bỏ qua nhiệt lượng,mà bình nhiệt lượng kế và đũa khuấy thu vào. Hãy tính nhiệt dung riêng,của trước trong thí nghiệm này?,Câu 6: Một bình đầy khí được đóng kín bằng một nút có tiết diện 2,5,$cm^2.$ Hỏi phải đun nóng khí đến nhiệt độ nào để nút có thể bật ra nếu lực,ma sát giữ nút bằng 12 N ? Biết rằng áp suất ban đầu của không khí,trong bình và ở ngoài bằng nhau và bằng 100 kPa, còn nhiệt độ ban đầu của bình là $-3^0C.~(126,6^0C)$

Question

giải giúp tôi Câu 1. Người ta dùng một lò nung điện có công suất 20 kW để làm nóng chảy hoàn toàn 2 kg,đồng có nhiệt độ ban đầu $30^0C.$ Biết chỉ 50% năng lượng tiêu thụ của lò được dùng vào việc làm đồng,nóng lên và nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ $1083^0C.$ Cho biết đồng có nhiệt dung riêng là 380 J/kg.K,,nhiệt nóng chảy riêng là $1,8.10^5~J/kg$ Thời gian cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn lượng đồng trên,khoảng ( 2 phút),Câu 2: Tính nhiệt lượng cần cung cấp (tính ra đơn vị MegaJun MJ lấy đến số thập phân thứ 2) cho 5kg,nước đá ở $-15^0C$ chuyển thành nước ở $0^0C.$ Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá là 2090J/kg.K và nhiệt,nóng chảy riêng của nước đá 3,4.10'J/kg.,Câu 4: Một ấm điện chứa 1,5 kg nước đang ở $100^0C.$ Ấm điện có công suất không đổi là 2,0 kW. Nếu,công tắc tự động của ấm không làm việc thì sau bao lâu (tính bằng đơn vị giây) nước trong ấm sẽ cạn,hết? Biết nhiệt hóa hơi riêng của nước trong ấm là $L=2000~kJ/kg$ và hiệu suất của ấm là $H=40\%.$,Câu 5: Hình bên là sơ đồ bố trí thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước.,Một học sinh làm thí nghiệm với 150 g nước, nhiệt độ ban đầu là $62^0C.$,<img src=https://minio.ftech.ai/cvdata/fqa/prod/public/illustration_images/2f754e7dcc7b4d4883ba227ae0909c4a.jpg />,Số chỉ vôn kế và ampe kế lần lượt là 1,60 V và 2,50A. Sau khoảng thời,gian 8 phút 48 giây thì nhiệt độ của nước là $65,5^0C.$ Bỏ qua nhiệt lượng,mà bình nhiệt lượng kế và đũa khuấy thu vào. Hãy tính nhiệt dung riêng,của trước trong thí nghiệm này?,Câu 6: Một bình đầy khí được đóng kín bằng một nút có tiết diện 2,5,$cm^2.$ Hỏi phải đun nóng khí đến nhiệt độ nào để nút có thể bật ra nếu lực,ma sát giữ nút bằng 12 N ? Biết rằng áp suất ban đầu của không khí,trong bình và ở ngoài bằng nhau và bằng 100 kPa, còn nhiệt độ ban đầu của bình là $-3^0C.~(126,6^0C)$

Accepted Answer

**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.