« CÂU HỎI Vật Lý · Lớp $12$ $...$

Để giải bài toán này, ta phân tích đồ thị nhiệt độ theo thời gian khi vật được cung cấp nhiệt với tốc độ không đổi. Giả sử: - Tốc độ cung cấp nhiệt là P (công suất không đổi). - M vật liệu có nhiệt dung riêng là c (có thể khác nhau ở thể rắn và thể lỏng). - Lh là nhiệt nóng chảy (nhiệt lượng cần để biến vật từ rắn sang lỏng). - Lv là nhiệt hóa hơi (nhiệt lượng cần để biến vật từ lỏng sang hơi). Phân tích đồ thị: 1. Phần 1: vật ở thể rắn, nhiệt độ tăng từ T0 đến nhiệt độ nóng chảy Tn. - Nhiệt lượng cung cấp trong khoảng thời gian t1 là: Q1 = P * t1 = M * cr * (Tn - T0) - cr là nhiệt dung riêng ở thể rắn. 2. Phần 2: vật đang nóng chảy, nhiệt độ không đổi trong thời gian t2. - Nhiệt lượng cung cấp trong thời gian này là: Q2 = P * t2 = M * Lh 3. Phần 3: vật ở thể lỏng, nhiệt độ tăng từ Tn đến nhiệt độ sôi Ts. - Nhiệt lượng cung cấp trong thời gian t3 là: Q3 = P * t3 = M * cl * (Ts - Tn) - cl là nhiệt dung riêng ở thể lỏng. 4. Phần 4: vật đang bay hơi, nhiệt độ không đổi trong thời gian t4. - Nhiệt lượng cung cấp trong thời gian này là: Q4 = P * t4 = M * Lv Từ đồ thị, ta so sánh các khoảng thời gian các pha không đổi nhiệt độ (t2 và t4), cũng như tốc độ tăng nhiệt độ ở phần rắn và phần lỏng (độ dốc của đoạn tăng nhiệt độ). Nhận xét: - Nếu thời gian nóng chảy t2 nhỏ hơn thời gian bay hơi t4 gấp 5 lần, tức là t4 = 5 * t2 thì nhiệt hóa hơi gấp 5 lần nhiệt nóng chảy (vì P không đổi, M không đổi). - Nếu độ dốc đoạn tăng nhiệt độ ở thể rắn lớn hơn độ dốc đoạn tăng nhiệt độ ở thể lỏng, nghĩa là cr nhỏ hơn cl (vì tỉ lệ ΔT/Δt = P / (M*c)). Dựa vào các lựa chọn và phân tích trên: A. Nhiệt hóa hơi và nhiệt nóng chảy bằng nhau → sai vì thời gian bay hơi dài hơn nhiều. B. Nhiệt hóa hơi gấp 5 lần nhiệt nóng chảy → đúng nếu t4 = 5 * t2. C. Nhiệt dung riêng ở thể rắn nhỏ hơn nhiệt dung riêng ở thể lỏng → đúng nếu độ dốc đoạn tăng nhiệt độ ở thể rắn lớn hơn ở thể lỏng. D. Nhiệt dung riêng ở thể rắn lớn hơn nhiệt dung riêng ở thể lỏng → sai nếu như trên. Tóm lại, căn cứ vào đồ thị (thời gian và độ dốc), câu trả lời đúng là: **B. Nhiệt hóa hơi gấp 5 lần nhiệt nóng chảy.**