Phần 1: Câu 4 (về thí nghiệm truyền nhiệt)
Phát biểu và đánh giá:
a) "Thí nghiệm này có thể kiểm chứng cho kết luận: nhiệt năng truyền từ vật có khối lượng lớn hơn sang vật có khối lượng nhỏ hơn."
→ Sai.
Lý do: Nhiệt năng truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp, không phụ thuộc vào khối lượng.
b) "Nhiệt độ nước trong cốc nhôm (1) tăng dần chứng tỏ nước trong cốc (1) được nhận nhiệt lượng."
→ Đúng.
Lý do: Khi nhiệt độ tăng, nước nhận nhiệt từ môi trường.
c) "Nhiệt độ nước ở bình (2) giảm dần chứng tỏ nó thực hiện truyền nhiệt lượng."
→ Đúng.
Lý do: Nhiệt độ giảm nghĩa là bình (2) mất nhiệt, truyền nhiệt cho cốc (1).
d) "Sau một thời gian cả hai nhiệt kế chỉ giá trị không đổi và bằng nhau chứng tỏ sự truyền nhiệt năng đã dừng lại khi nước trong hai bình tràn vào nhau có nhiệt độ bằng nhau."
→ Sai.
Lý do: Sự truyền nhiệt dừng lại khi nhiệt độ cân bằng, nhưng nước trong hai bình không tràn vào nhau do bình cách nhiệt riêng biệt; chỉ nhiệt độ hai phần bằng nhau.
---
Phần 2: Câu 1
Dữ liệu:
- m_trà nóng = 0,250 kg, T_trà = 80,0°C
- m_nước_đá = m (kg), T_đá = 0°C
- T_cân_bằng = 10,0°C
- Q_môi_trường = 10% nhiệt lượng nước đá nhận
- C_nước = 4,20 kJ/kg°C
- L_nóng_chảy = 3,33 × 10^2 kJ/kg (chú ý đổi đơn vị: 3,33 × 10^5 J/kg = 333 kJ/kg)
Gọi Q_đá nhận = Q_nhận của nước đá = Q_làm nóng nước đá từ 0°C đến 10°C + Q_nóng chảy nước đá
Vì nước đá ở 0°C, nóng chảy rồi nước 0°C tăng lên 10°C. Nhưng đá ban đầu là nước đá 0°C, khi tan thành nước 0°C, sau đó nước 0°C tăng lên 10°C. Nhiệt lượng nước đá nhận gồm:
- Q_nóng chảy: m × L_nóng_chảy = m × 333 kJ
- Q_làm nóng nước từ 0 đến 10°C: m × C_nước × (10 - 0) = m × 4,20 × 10 = 42 m kJ
Tổng nhiệt lượng nước đá nhận: Q_đá = 333 m + 42 m = 375 m kJ
Môi trường cung cấp thêm 10% nhiệt lượng của nước đá: Q_mt = 0,1 × Q_đá = 0,1 × 375 m = 37,5 m kJ
Nhiệt lượng mà nước nóng mất đi:
Q_trà = m_trà × C_nước × (T_trà - T_cân_bằng) = 0,250 × 4,20 × (80 - 10) = 0,250 × 4,20 × 70 = 73,5 kJ
Theo cân bằng nhiệt:
Nhiệt lượng mất của nước nóng = nhiệt lượng nhận của nước đá + nhiệt lượng môi trường cung cấp
73,5 = 375 m + 37,5 m = 412,5 m
=> m = 73,5 / 412,5 = 0,1782 kg ≈ 0,18 kg
---
Phần 3: Câu 2
Dữ liệu:
Q_nhận = 25,4 kJ
Công thực hiện: A = 21,2 kJ (ra môi trường)
Nội năng biến thiên: ΔU = Q - A = 25,4 - 21,2 = 4,2 kJ
---
Phần 4: Câu 3
Công thức:
d_1 = (7 n)/30 + 40
Trong 2 phút (120 giây), số tiếng kêu n = 168
Vậy số tiếng kêu trong 60 s là n_60 = 168 / 2 = 84
Tính nhiệt độ độ F:
d_1 = (7 × 84)/30 + 40 = (588)/30 + 40 = 19,6 + 40 = 59,6°F
Đổi sang độ C:
t_C = (d_1 - 32) × 5/9 = (59,6 - 32) × 5/9 = 27,6 × 5/9 = 15,3°C (làm tròn 15,3°C)
---
Phần 5: Câu 4
Dữ liệu:
- m_đồng = 1000 kg
- T_môi trường = 35°C
- T_nóng chảy đồng = 1084°C (sửa lại từ 10B4°C)
- C_đồng = 380 J/kg·K
- L_nóng chảy λ = 1,8 × 10^5 J/kg (chú ý đơn vị)
- Đổi đơn vị nhiệt dung riêng: 380 J/kg.K
Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng đồng từ 35°C đến 1084°C rồi làm nóng chảy hoàn toàn:
Q = Q_nhiet + Q_nóng chảy
Q_nhiet = m × C × (T_nóng chảy - T_môi trường) = 1000 × 380 × (1084 - 35) J
= 1000 × 380 × 1049 = 398.620.000 J = 3,9862 × 10^8 J
Q_nóng chảy = m × λ = 1000 × 1,8 × 10^5 = 1,8 × 10^8 J
Tổng Q = 3,9862 × 10^8 + 1,8 × 10^8 = 5,7862 × 10^8 J
Viết theo đơn vị 10^7 J:
Q = 57,86 × 10^7 J
Làm tròn đến 2 chữ số thập phân: 57,86 × 10^7 J
---
Phần 6: Câu 5
Dữ liệu:
- Q tổng = 5,7862 × 10^8 J (từ câu 4)
- Năng suất tỏa nhiệt của than cốc q = 30 MJ/kg = 3 × 10^7 J/kg
- Hiệu suất nấu η = 20% = 0,2
Công thức:
Lượng than cần dùng:
m_than = Q / (q × η) = 5,7862 × 10^8 / (3 × 10^7 × 0,2)
= 5,7862 × 10^8 / 6 × 10^6 = 96,44 kg
Làm tròn đến 1 chữ số thập phân: 96,4 kg
---
# Tổng kết đáp án:
1. a) Sai
b) Đúng
c) Đúng
d) Sai
2. m = 0,18 kg
3. ΔU = 4,2 kJ
4. Nhiệt độ ngoài trời ≈ 15,3°C
5. Q = 57,86 × 10^7 J
6. m_than = 96,4 kg