Em chọn giải Câu 31 như sau:
**Bài toán:**
- Khối lượng hơi nước: \(m_{\text{hơi}} = 10\,g = 0,01\,kg\)
- Khối lượng nước trong nhiệt lượng kế: \(m_{\text{nước}} = 290\,g = 0,29\,kg\)
- Nhiệt độ ban đầu hơi nước: \(t_1 = 100^\circ C\)
- Nhiệt độ ban đầu nước: \(t_2 = 20^\circ C\)
- Nhiệt độ cuối cùng: \(t = 40^\circ C\)
- Nhiệt dung riêng của nước: \(c = 4,18\,kJ/kg.K = 4180\,J/kg.K\)
- Nhiệt dung nhiệt lượng kế: \(C = 46\,J/K\)
- Cần tìm nhiệt hóa hơi của nước \(\lambda\) (đơn vị J/kg)
---
**Phân tích bài toán:**
Khi hơi nước 100°C ngưng tụ và làm nóng nước trong nhiệt lượng kế từ 20°C đến 40°C thì:
- Hơi nước sẽ ngưng tụ ở 100°C, tỏa ra nhiệt \(Q_1 = m_{\text{hơi}} \cdot \lambda\)
- Sau khi ngưng tụ thành nước 100°C, nó sẽ làm giảm nhiệt độ từ 100°C xuống 40°C, tỏa ra nhiệt \(Q_2 = m_{\text{hơi}} \cdot c \cdot (100 - 40)\)
- Nước trong nhiệt lượng kế và nhiệt lượng kế sẽ hấp thụ nhiệt:
\[
Q_3 = m_{\text{nước}} \cdot c \cdot (40 - 20) + C \cdot (40 - 20)
\]
Theo nguyên lý bảo toàn năng lượng (không mất mát nhiệt):
\[
Q_1 + Q_2 = Q_3
\]
---
**Tính toán:**
1. Tính \(Q_2\):
\[
Q_2 = 0,01 \times 4180 \times (100 - 40) = 0,01 \times 4180 \times 60 = 2508\,J
\]
2. Tính \(Q_3\):
\[
Q_3 = 0,29 \times 4180 \times (40 - 20) + 46 \times (40 - 20) = 0,29 \times 4180 \times 20 + 46 \times 20
\]
\[
= 0,29 \times 4180 \times 20 + 920 = 24244 + 920 = 25164\,J
\]
3. Tính \(Q_1\):
\[
Q_1 = Q_3 - Q_2 = 25164 - 2508 = 22656\,J
\]
4. Tính \(\lambda\):
\[
\lambda = \frac{Q_1}{m_{\text{hơi}}} = \frac{22656}{0,01} = 2,2656 \times 10^6\, J/kg = 2,27 \times 10^6\, J/kg = 2,27 \times 10^3\, kJ/kg
\]
---
**Kết luận:**
Nhiệt hóa hơi của nước gần bằng \(2,27 \times 10^3\, kJ/kg\), chọn đáp án: **B.**
---
Nếu cần em sẽ tiếp tục giải các câu khác nhé!