Câu 10. Một ấm đun nước bằng nhôm có khối lượng 400 g, chứa 3 lít nước được đun trên bếp. Khi nhận nhiệt lượng 740 kJ thì ấm đạt đến nhiệt độ 80°C. Nhiệt độ ban đầu của ấm và nước là bao nhiêu?
Dữ liệu:
- Khối lượng ấm nhôm \( m_{Al} = 400 \, g = 0.4 \, kg \)
- Khối lượng nước \( m_{H_2O} = 3 \, l = 3 \, kg \) (vì 1 lít nước ≈ 1 kg)
- Nhiệt dung riêng của nhôm \( c_{Al} = 880 \, J/(kg \cdot K) \)
- Nhiệt dung riêng của nước \( c_{H_2O} = 4190 \, J/(kg \cdot K) \)
- Nhiệt lượng cung cấp \( Q = 740 \, kJ = 740000 \, J \)
- Nhiệt độ cuối cùng \( t_f = 80^\circ C \)
- Nhiệt độ ban đầu \( t_i \) (cần tìm)
Giải:
Nhiệt lượng cung cấp được dùng để làm tăng nhiệt độ của ấm nhôm và nước:
\[
Q = m_{Al} c_{Al} (t_f - t_i) + m_{H_2O} c_{H_2O} (t_f - t_i)
\]
\[
Q = (m_{Al} c_{Al} + m_{H_2O} c_{H_2O}) (t_f - t_i)
\]
Suy ra:
\[
t_f - t_i = \frac{Q}{m_{Al} c_{Al} + m_{H_2O} c_{H_2O}} = \frac{740000}{0.4 \times 880 + 3 \times 4190}
\]
Tính mẫu số:
\[
0.4 \times 880 = 352 \, J/K
\]
\[
3 \times 4190 = 12570 \, J/K
\]
Tổng:
\[
352 + 12570 = 12922 \, J/K
\]
Tính \( t_f - t_i \):
\[
t_f - t_i = \frac{740000}{12922} \approx 57.3^\circ C
\]
Vậy:
\[
t_i = t_f - (t_f - t_i) = 80 - 57.3 = 22.7^\circ C
\]
Chọn đáp án B.
---
Câu 11. Nhiệt lượng cần cung cấp cho 5 kg nước đá ở 0°C chuyển thành nước ở cùng nhiệt độ.
Dữ liệu:
- Khối lượng nước đá \( m = 5 \, kg \)
- Nhiệt nóng chảy riêng của nước \( \lambda = 3,5 \times 10^5 \, J/kg \) (Chú ý đề cho \(\lambda = 3,5 \times 10^3 J/kg\) có thể là nhầm, nhiệt nóng chảy của nước thường là \(3.5 \times 10^5\) J/kg)
Tính nhiệt lượng cần cung cấp:
\[
Q = m \lambda = 5 \times 3.5 \times 10^5 = 1.75 \times 10^6 \, J = 17.5 \times 10^5 \, J
\]
Chọn đáp án C.
---
Câu 12. Người ta thực hiện công 100 J để nén khí trong xilanh, khí truyền ra môi trường nhiệt lượng 30 J. Độ biến thiên nội năng của khí là:
Theo định luật thứ nhất của nhiệt động học:
\[
\Delta U = Q + A
\]
Chú ý: Công \(A\) của hệ thực hiện (nén khí) thì khí nhận công từ bên ngoài nên \(A = +100\, J\), nhiệt lượng khí tỏa ra môi trường là \(Q = -30\, J\) (tỏa ra nên là âm).
Vậy:
\[
\Delta U = Q + A = -30 + 100 = 70\, J
\]
Chọn đáp án B.
---
Câu 13. Một lượng xác định trong điều kiện áp suất bình thường khi ở thể lỏng và thể khí sẽ không khác nhau về:
- A. khoảng cách giữa các phân tử (nguyên tử): khác
- B. khối lượng riêng: khác
- C. kích thước phân tử (nguyên tử): KHÔNG khác (cố định)
- D. vận tốc các phân tử (nguyên tử): khác
Vậy đáp án đúng là C.
---
Câu 14. Nhiệt hóa hơi riêng của nước là \(2,3 \times 10^6\, J/kg\).
Câu đúng là:
A. Mỗi kilogam nước cần thu một lượng nhiệt là \(2,3 \times 10^6 J\) để bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi và áp suất chuẩn.
Vì định nghĩa nhiệt hóa hơi riêng chính là lượng nhiệt cần thiết để biến 1 kg chất lỏng ở nhiệt độ sôi thành hơi mà không thay đổi nhiệt độ.
Chọn đáp án A.
---
Câu 15. Công thức tính nhiệt lượng là:
- \(Q = m c \Delta t\) (đây là công thức đúng)
Trong các đáp án:
A. \(Q = me\) không đúng
B. \(Q = C \Delta t\) chưa đủ vì chưa nhân khối lượng
C. \(Q = m \in A t\) sai
D. \(Q = m \Delta L\) sai
Nên đáp án đúng là B (nếu C là \(Q = mc \Delta t\) thì đúng, nhưng không phải).
Có thể do đánh máy, đáp án B có thể được hiểu là \(Q = m c \Delta t\).
---
Câu 16. Câu hỏi chưa đầy đủ để trả lời.
---
Tóm tắt:
- Câu 10: B. \(22,7^\circ C\)
- Câu 11: C. \(17,5 \times 10^5 J\)
- Câu 12: B. \(70 J\)
- Câu 13: C. Kích thước phân tử không đổi
- Câu 14: A. Mỗi kg nước cần thu \(2,3 \times 10^6 J\) để bay hơi
- Câu 15: B. \(Q = C \Delta t\) (đáp án gần đúng nhất)