Nấu sôi 2 lít nước từ 20 độ C thi tốn ít nhất bao nhiêu nhiệt lượng
|
Giải Sách Bài Tập Vật Lí 8 – Bài 24: Công thức tính nhiệt lượng giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:  1. Hỏi nhiệt độ ở bình nào cao nhất? A. Bình A B. Bình B C. Bình C D. Bình D 2. Yếu tố nào sau đây làm cho nhiệt độ của nước ở các bình trở nên khác nhau? A. Thời gian đun B. Nhiệt lượng từng bình nhận được. C. Lượng chất lỏng chứa trong từng bình. D. Loại chất lỏng chứa trong từng bình. Lời giải: 1. Chọn A vì các vật đều được đun bằng những đèn cồn giống nhau, nước ban đầu ở cùng một nhiệt độ. Do lượng nước trong bình A ít nhất nên nhiệt độ ở bình A là cao nhất. 2. Chọn C vì độ tăng nhiệt độ và chất cấu tạo nên vật đều giống nhau nên nhiệt độ của các bình khác nhau do lượng chất lỏng chứa trong từng bình đó . Tóm tắt: V = 5 lít nước ↔ m = 5 kg t1 = 20oC; t2 = 40oC; cnước = c = 4200 J/kg.K Q = ? Lời giải: Nhiệt lượng cần cung cấp là: Q = m.c.Δt = 5.4200.(40 – 20) = 420000J = 420kJ Tóm tắt: V = 10 lít nước ↔ m = 10 kg cnước = c = 4200 J/kg.K; Q = 840 kJ = 840000 J Δto = ? Lời giải: Nhiệt độ nước nóng thêm là: Tóm tắt: Vnc = 1 lít nước ↔ mnc = 1 kg; mấm = m0 = 400g = 0,4 kg t0 = 20oC; cnước = cnc = 4200 J/kg.K; cnhôm = c0 = 880 J/kg.K nước sôi t = 100oC Q = ? Lời giải: Nhiệt lượng tối thiểu cần thiết để đun sôi nước là: Q = Qấm + Qnước = m0.c0.(t – t0) + mnc.cnc.(t – t0) = 0,4.880.(100 – 20) + 1.4200.(100 – 20) = 28160 + 336000 = 364160J Tóm tắt: m = 5 kg; t0 = 20oC; t2 = 50oC Q = 59kJ = 59000J c = ?, tên kim loại? Lời giải: Nhiệt dung riêng của một kim loại là: Tra bảng ta biết kim loại này là đồng.
Lời giải: Ta có: Trên đồ thị ta dựng đường vuông góc với trục thời gian. Khi đó thời gian cung cấp nhiệt cho 3 chất là như nhau. Vì cùng khối lượng và bếp tỏa nhiệt như nhau nên độ tăng nhiệt độ sẽ phụ thuộc tỷ lệ nghịch vào nhiệt dung riêng: Vì cnc = 4200J/kg.K > csắt = 460J/kg.K > cđồng = 380J/kg.K ⇒ Δtnước < Δtsắt < Δtđồng Vậy đường I: nước; đường II: sắt; đường III: đồng. Tóm tắt: m = 12kg; Δt = 20oC; c = 460 J/kg.K T = 1,5 phút = 90s; H = 40% A = ?J; P = ?W Lời giải: Nhiệt lượng đầu búa nhận được là: Q = m.c.Δt = 12.460.20 = 110400J Chỉ có 40% cơ năng của búa máy chuyển thành nhiệt năng của đầu búa nên công của búa máy thực hiện trong 1,5 phút là: Công suất của búa là:
A. Δt1 = Δt2 = Δt3 B. Δt1 > Δt2 > Δt3 C. Δt1 < Δt2 < Δt3 D. Δt2 < Δt1 < Δt3 Lời giải: Chọn B Vì nhiệt lượng cung cấp cho ba cốc bằng thủy tinh giống nhau, có khối lượng bằng nhau nên độ tăng nhiệt độ Ta có cnc > crượu hay c2 > c1 ⇒ Δt1 > Δt2 Khi so sánh cốc (2) và (3) thì ở cốc (3) đá chưa tan, nên cần phải tốn một nhiệt lượng để làm đá tan (nhiệt nóng chảy) mà không làm tăng được nhiệt độ của cốc. Vì vậy, cốc (2) có độ tăng nhiệt lớn hơn cốc 3. Vậy: Δt1 > Δt2 > Δt3 A. Nhiệt năng B. Nhiệt độ C. Nhiệt lượng D. Cả ba phương án trên đều sai. Lời giải: Chọn D Vì nhiệt dung riêng có đơn vị là J/kg.K không cùng đơn vị với các đại lượng trên. A. đồng. B. rượu. C. nước. D. nước đá. Lời giải: Chọn C. Ta có nhiệt dung riêng của chất này là:
a) của 8 phút đầu. b) của 12 phút tiếp theo. c) của 4 phút cuối. Lời giải: a) Trong 8 phút đầu, nhiệt lượng nước nhận thêm là: Q1 = m.c.Δt1 = 0,5.4200.(60 – 20) = 84000J Nhiệt lượng nước thu vào trong 1 phút: b) 12 phút tiếp theo, nước tỏa một lượng nhiệt là: Q2 = m.c.Δt2 = 0,5.4200.(60 – 20) = 84000J Nhiệt lượng nước tỏa ra trong 1 phút: c) 4 phút cuối nước không thay đổi nhiệt độ nên Q3 = 0; q3 = 0. Tóm tắt: V = 5 lít nước ↔ m = 5kg; t1 = 28oC; t2 = 34oC; cnước = c = 4200 J/kg.K Qthu = ? Lời giải: Năng lượng nước đã thu được từ Mặt Trời là: Qthu = m.c.Δt = 5.4200.(34 – 28) = 126000J = 126 kJ. Lời giải: Ban ngày, Mặt Trời truyền cho mỗi đơn vị diện tích mặt biển và đất những nhiệt lượng bằng nhau. Do nhiệt dung riêng của nước biển lớn hơn của đất nên ban ngày nước biển nóng lên chậm hơn và ít hơn đất liền. Ban đêm, cả mặt biển và đất liền tỏa nhiệt vào không gian nhưng mặt biển tỏa nhiệt chậm hơn và ít hơn đất liền. Vì vậy, nhiệt độ trong ngày ở các vùng ở gần biển ít thay đổi hơn các vùng nằm sâu trong đất liền. Tóm tắt: mấm = m = 300g = 0,3 kg; mn = 1kg; t1 = 15oC; t2 = 100oC; Q1 giây = Q0 = 500J/s; cđ = c = 380J/kg.K; cn = 4200J/kg.K; Thời gian đun t = ? Lời giải: Nhiệt lượng cần truyền để đun sôi ấm nước: Q = Qấm + Qnước = (m.c + mn.cn).(t2 – t1) = (0,3.380 + 1.4200).(100 – 15) = 366690J. Thời gian đun:
Người ta dùng bếp dầu hỏa để đun sôi 2 lít nước từ 20°C đựng trong một ấm nhôm có khối lượng 0,5kg. Tính lượng dầu hỏa cần thiết, biết chỉ có 30% nhiệt lượng do dầu tỏa ra làm nóng nước và ấm.. Bài 26.3 trang 72 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8 – Bài 26: Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu
Người ta dùng bếp dầu hỏa để đun sôi 2 lít nước từ 20°C đựng trong một ấm nhôm có khối lượng 0,5kg. Tính lượng dầu hỏa cần thiết, biết chỉ có 30% nhiệt lượng do dầu tỏa ra làm nóng nước và ấm. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, của nhôm là 880J/kg.K, năng suâ’t tỏa nhiệt của dầu hỏa là 46.106 J/kg. Nhiệt lượng cần đế đun nóng nước Q1 = m1C1(t2 – t1) = 2.4200(100 – 20) = 672 000J Nhiệt lượng cần đế đun nóng ấm Q2 = m2C2(t2 – t1) = 0,5.880.(100 – 20) = 35 200 J Quảng cáoNhiệt lượng do dầu hỏa tỏa ra để đun nóng ấm và nước: Q = Q1+ Q2 = 707 200J Tổng nhiệt lượng do dầu tỏa ra: \({Q_{tp}} = {{100} \over {30}}Q = {{100} \over {30}}.707200 = 2357333J\) Vì Qtp = m.q nên \(m = {{{Q_{tp}}} \over q} = {{2357333} \over {{{46.10}^6}}} \approx 0,05kg\) |
