Cứu tui với huhu

Chào bạn! Mình sẽ giúp bạn giải các câu hỏi liên quan đến Vật lí nhiệt trong đề nhé. --- ### Câu 4: **Dữ liệu:** - Khối lượng nhiệt lượng kế (đồng thau) \( m_{nl} = 128\,g = 0.128\,kg \) - Khối lượng nước \( m_{n} = 210\,g = 0.210\,kg \) - Nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và nước \( t_1 = 8.4^\circ C \) - Khối lượng miếng kim loại \( m_k = 192\,g = 0.192\,kg \) - Nhiệt độ miếng kim loại lúc đầu \( t_k = 100^\circ C \) - Nhiệt độ cân bằng cuối cùng \( t_f = 21.5^\circ C \) - Nhiệt dung riêng nước \( c_n = 4.18 \times 10^3\, J/kg.K \) - Nhiệt dung riêng đồng thau \( c_{nl} = 0.128 \times 10^3 = 128\, J/kg.K \) **Yêu cầu:** Tính nhiệt dung riêng \( c_k \) của miếng kim loại. **Phân tích:** Giả sử không có nhiệt lượng tỏa ra ngoài, ta có: \[ \text{Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra} = \text{Nhiệt lượng hấp thụ của nước} + \text{Nhiệt lượng hấp thụ của nhiệt lượng kế} \] \[ m_k c_k (t_k - t_f) = m_n c_n (t_f - t_1) + m_{nl} c_{nl} (t_f - t_1) \] **Tính toán:** \[ (0.192) c_k (100 - 21.5) = 0.210 \times 4180 \times (21.5 - 8.4) + 0.128 \times 128 \times (21.5 - 8.4) \] \[ 0.192 c_k \times 78.5 = 0.210 \times 4180 \times 13.1 + 0.128 \times 128 \times 13.1 \] Tính từng phần: \[ 0.210 \times 4180 \times 13.1 = 0.210 \times 4180 \times 13.1 = 0.210 \times 54758 = 11499.18\, J \] \[ 0.128 \times 128 \times 13.1 = 0.128 \times 128 \times 13.1 = 0.128 \times 1676.8 = 214.59\, J \] Tổng nhiệt lượng hấp thụ: \[ 11499.18 + 214.59 = 11713.77\, J \] Giải cho \( c_k \): \[ 0.192 \times 78.5 \times c_k = 11713.77 \] \[ 15.07 \times c_k = 11713.77 \] \[ c_k = \frac{11713.77}{15.07} \approx 777.1\, J/kg.K \] --- ### Câu 5: **Dữ liệu:** - Khối lượng đầu búa \( m = 15\,kg \) - Nhiệt dung riêng thép \( c = 460\, J/kg.K \) - Nhiệt độ tăng thêm \( \Delta t = 20^\circ C \) - Thời gian hoạt động \( t = 1.6\, phút = 96\,s \) - Hiệu suất chuyển đổi cơ năng thành nhiệt năng: 40% **Yêu cầu:** Tính công và công suất của búa. **Phân tích:** Nhiệt lượng tạo ra trong đầu búa: \[ Q = mc \Delta t = 15 \times 460 \times 20 = 138000\, J \] Vì chỉ có 40% cơ năng chuyển thành nhiệt năng: \[ W = \frac{Q}{0.4} = \frac{138000}{0.4} = 345000\, J \] Công suất: \[ P = \frac{W}{t} = \frac{345000}{96} \approx 3593.75\, W \] --- ### Câu 6: **Dữ liệu:** - Thể tích nước \( V = 20\, l = 0.02\, m^3 \) - Khối lượng riêng nước \( \rho = 1000\, kg/m^3 \) - Nhiệt độ ban đầu \( t_1 = 20^\circ C \) - Nhiệt độ sau đun \( t_2 = 70^\circ C \) - Công suất thiết bị \( P = 2.5\, kW = 2500\, W \) - Hiệu suất sử dụng điện: 80% **Yêu cầu:** - Tính nhiệt lượng cần truyền cho nước. - Tính thời gian đun. **Tính toán:** Khối lượng nước: \[ m = \rho V = 1000 \times 0.02 = 20\, kg \] Nhiệt lượng cần truyền: \[ Q = m c \Delta t = 20 \times 4180 \times (70 - 20) = 20 \times 4180 \times 50 = 4.18 \times 10^{6} J \] Hiệu suất điện năng: \[ P_{thuc} = 0.8 \times 2500 = 2000\, W \] Thời gian đun: \[ t = \frac{Q}{P_{thuc}} = \frac{4.18 \times 10^{6}}{2000} = 2090\, s \approx 34.8\, phút \] --- ### Câu 7: **Dữ liệu:** - Khối lượng miếng đồng \( m = 850\, g = 0.85\, kg \) - Nhiệt độ ban đầu \( t_1 = 12^\circ C \) - Nhiệt độ cuối \( t_2 = 30^\circ C \) - Công suất đốt nóng \( P = 40\, W \) - Thời gian đốt nóng \( t = 146\, s \) **Yêu cầu:** Tính nhiệt dung riêng của đồng \( c \). **Phân tích:** Nhiệt lượng cung cấp: \[ Q = P \times t = 40 \times 146 = 5840\, J \] Nhiệt lượng làm tăng nhiệt độ miếng đồng: \[ Q = m c \Delta t = 0.85 \times c \times (30 - 12) = 0.85 \times c \times 18 = 15.3 c \] Giải cho \( c \): \[ 15.3 c = 5840 \Rightarrow c = \frac{5840}{15.3} \approx 381.7\, J/kg.K \] --- ### Câu 8: **Dữ liệu:** - Khối lượng nước \( m = 150\, g = 0.15\, kg \) - Nhiệt độ ban đầu \( t_1 = 62^\circ C \) - Nhiệt độ cuối \( t_2 = 65.5^\circ C \) - Hiệu điện thế \( U = 1.60\, V \) - Dòng điện \( I = 2.50\, A \) - Thời gian \( t = 8\, phút\, 48\, giây = 8 \times 60 + 48 = 528\, s \) **Yêu cầu:** Tính nhiệt dung riêng của nước. **Phân tích:** Nhiệt lượng cung cấp: \[ Q = U I t = 1.60 \times 2.50 \times 528 = 2112\, J \] Nhiệt lượng làm tăng nhiệt độ nước: \[ Q = m c \Delta t = 0.15 \times c \times (65.5 - 62) = 0.15 \times c \times 3.5 = 0.525 c \] Giải cho \( c \): \[ 0.525 c = 2112 \Rightarrow c = \frac{2112}{0.525} = 4022.86\, J/kg.K \] --- ### Câu 10: **Dữ liệu:** - Thùng chứa 20 lít nước, khối lượng nước \( m = 20\, kg \) - Nhiệt dung riêng nước \( c = 4180\, J/kg.K \) - Tăng nhiệt độ từ \( 20^\circ C \) đến \( 70^\circ C \) (\( \Delta t = 50^\circ C \)) **Tính nhiệt lượng cần truyền:** \[ Q = m c \Delta t = 20 \times 4180 \times 50 = 4.18 \times 10^{6} J = 418 \times 10^{4} J \] Giá trị \( x = 418 \). --- ### Câu 11: **Dữ liệu:** - Nhiệt lượng \( Q = 4.18 \times 10^{6} J \) - Công suất thiết bị \( P = 2.5\, kW = 2500\, W \) - Hiệu suất sử dụng điện: 80% **Tính thời gian đun:** \[ P_{thuc} = 0.8 \times 2500 = 2000\, W \] \[ t = \frac{Q}{P_{thuc}} = \frac{4.18 \times 10^{6}}{2000} = 2090\, s \] --- **Tóm tắt kết quả:** | Câu | Kết quả | |---|---| | 4 | \( c_k \approx 777.1\, J/kg.K \) | | 5 | \( W = 345000\, J; \quad P = 3593.75\, W \) | | 6 | \( Q = 4.18 \times 10^6\, J; \quad t = 2090\, s \) | | 7 | \( c \approx 381.7\, J/kg.K \) | | 8 | \( c \approx 4022.9\, J/kg.K \) | | 10 | \( x = 418 \) | | 11 | \( t = 2090\, s \) | Bạn có thể hỏi thêm nếu cần giải thích kỹ hơn hoặc làm câu khác nhé!