Người ta đun sôi 0,5 lít nước có nhiệt độ ban đầu 20℃ chứa trong chiếc ấm bằng đồng có khối lượng là 0,4 kg. Sau khi sôi được một lúc đã có 0,05 lít nước biến thành hơi. Biết nhiệt hoá hơi riêng của nư...

Cho dữ liệu bài toán: - Thể tích nước ban đầu \( V = 0,5 \, l = 0,0005 \, m^3 \) - Nhiệt độ ban đầu của nước \( t_0 = 20^\circ C \) - Khối lượng ấm đồng \( m_{đồng} = 0,4 \, kg \) - Thể tích nước biến thành hơi \( V_{hơi} = 0,05 \, l = 0,00005 \, m^3 \) - Nhiệt hóa hơi riêng của nước \( L = 2,3 \times 10^6 \, J/kg \) - Nhiệt dung riêng của nước \( c_1 = 4180 \, J/kg.K \) - Nhiệt dung riêng của đồng \( c_2 = 380 \, J/kg.K \) - Khối lượng riêng của nước \( \rho = 1000 \, kg/m^3 \) --- **a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để cho nước tăng tới nhiệt độ sôi (100°C):** - Tính khối lượng nước: \[ m_{nước} = \rho \times V = 1000 \times 0,0005 = 0,5 \, kg \] - Nhiệt lượng để làm nóng nước từ 20°C đến 100°C: \[ Q_1 = m_{nước} \times c_1 \times (100 - 20) = 0,5 \times 4180 \times 80 = 167200 \, J \] - Nhiệt lượng để làm nóng ấm đồng từ 20°C đến 100°C: \[ Q_2 = m_{đồng} \times c_2 \times (100 - 20) = 0,4 \times 380 \times 80 = 12160 \, J \] - Tổng nhiệt lượng cần cung cấp: \[ Q = Q_1 + Q_2 = 167200 + 12160 = 179360 \, J \] --- **b) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để hóa hơi hoàn toàn 0,5 lít nước ở nhiệt độ sôi:** - Khối lượng nước cần hóa hơi là \( m_{nước} = 0,5 \, kg \) - Nhiệt lượng cần để hóa hơi hoàn toàn: \[ Q = m_{nước} \times L = 0,5 \times 2,3 \times 10^6 = 1,15 \times 10^6 \, J \] --- **c) Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho tới khi 0,05 lít nước đã biến thành hơi:** - Khối lượng nước biến thành hơi: \[ m_{hơi} = \rho \times V_{hơi} = 1000 \times 0,00005 = 0,05 \, kg \] - Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng nước và ấm đồng đến 100°C (như phần a): \[ Q_{nước + đồng} = 179360 \, J \] - Nhiệt lượng cần cung cấp để biến 0,05 kg nước thành hơi: \[ Q_{hơi} = m_{hơi} \times L = 0,05 \times 2,3 \times 10^6 = 115000 \, J \] - Tổng nhiệt lượng cần cung cấp: \[ Q_{total} = Q_{nước + đồng} + Q_{hơi} = 179360 + 115000 = 294360 \, J \] --- **Kết luận:** a) Nhiệt lượng cần để làm nóng nước và ấm đồng đến 100°C là khoảng **179360 J**. b) Nhiệt lượng cần để hóa hơi hoàn toàn 0,5 lít nước ở nhiệt độ sôi là **1,15 × 10^6 J**. c) Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng nước, ấm đồng đến 100°C và làm bay hơi 0,05 lít nước là khoảng **294360 J**.