Đề bài cho:
- Nước được đun đến nhiệt độ sôi 100°C.
- Nhiệt dung riêng của nước: \( c = 4,2 \times 10^3 \, J/(kg \cdot K) \)
- Nhiệt hóa hơi của nước: \( L = 2,26 \times 10^6 \, J/kg \)
- Sau khi nước sôi, tiếp tục đun trong 7 phút 32 giây (tức 7 × 60 + 32 = 452 giây).
- Khối lượng nước còn lại trong ấm sau khi đun là 100 g = 0,1 kg.
Yêu cầu: Tính nhiệt lượng đã truyền cho nước trong suốt quá trình đun sôi và đun tiếp sau đó.
---
### Giải:
Giả sử ban đầu khối lượng nước là \( m_0 \), sau khi đun sôi và đun thêm, khối lượng nước còn lại là \( m = 0,1 \, kg \).
Khối lượng nước bị bay hơi: \( m_0 - m \)
Quá trình gồm 2 giai đoạn:
1. Đun nóng nước từ nhiệt độ ban đầu (giả sử 20°C) đến 100°C.
2. Đun tiếp để nước sôi, làm bay hơi một phần nước trong thời gian 7 phút 32 giây.
---
### 1. Tính nhiệt lượng cần để đun nước từ 20°C lên 100°C
Giả sử khối lượng ban đầu là \( m_0 \).
Nhiệt lượng để làm nóng nước:
\[
Q_1 = m_0 \cdot c \cdot \Delta T = m_0 \times 4,2 \times 10^3 \times (100 - 20) = m_0 \times 4,2 \times 10^3 \times 80 = m_0 \times 336000 \, J
\]
---
### 2. Tính nhiệt lượng để làm bay hơi lượng nước bị mất đi trong quá trình đun sôi thêm 7 phút 32 giây
Khối lượng nước bay hơi:
\[
m_0 - m = \text{khối lượng nước ban đầu} - 0,1 \, kg
\]
Nhiệt lượng để bay hơi:
\[
Q_2 = (m_0 - 0,1) \times L = (m_0 - 0,1) \times 2,26 \times 10^6 \, J
\]
---
### 3. Tổng nhiệt lượng truyền cho nước
\[
Q = Q_1 + Q_2 = m_0 \times 336000 + (m_0 - 0,1) \times 2,26 \times 10^6
\]
---
### 4. Tính công suất của ấm điện và khối lượng nước ban đầu
Ở đây đề bài không cho công suất ấm điện hoặc khối lượng nước ban đầu, chỉ cho thời gian đun sôi thêm 452 giây và khối lượng còn lại 0,1 kg.
Giả sử công suất điện của ấm là \( P \).
Nhiệt lượng tỏa ra trong thời gian 452 s:
\[
Q_2 = P \times 452
\]
Nhưng cũng có:
\[
Q_2 = (m_0 - 0,1) \times 2,26 \times 10^6
\]
Do đó:
\[
P \times 452 = (m_0 - 0,1) \times 2,26 \times 10^6
\]
Nếu biết công suất hoặc khối lượng ban đầu, ta có thể tính được phần còn lại.
---
### Kết luận:
- Nhiệt lượng cần để đun nóng nước từ 20°C lên 100°C:
\[
Q_1 = m_0 \times 336000 \, J
\]
- Nhiệt lượng để bay hơi nước trong thời gian 7 phút 32 giây (mất đi một phần nước):
\[
Q_2 = (m_0 - 0,1) \times 2,26 \times 10^6 \, J
\]
- Tổng nhiệt lượng truyền cho nước:
\[
Q = Q_1 + Q_2
\]
---
Nếu đề bài có thêm dữ kiện về khối lượng ban đầu hoặc công suất ấm điện, em có thể tính cụ thể hơn. Nếu cần, em có thể cung cấp thêm thông tin để thầy hướng dẫn tiếp nhé!