NHIỆT HỌC CUA DOAN

Tìm nhiệt dung riêng của chất sau biết khi nâng nhiệt độ của 5kg chất đó từ 250C lên 750C thì cần cung cấp cho nó một nhiệt lượng 200kJ 3... c Tính nhiệt dung riêng của chì VD3.Thả một q

NHIỆT HỌC CHỦ ĐỀ 1 CẤU TẠO CHẤT, CÁC HÌNH THỨC TRUYỀN NHIỆT Ở CHẤT RẮN, LỎNG, KHÍ

I Kiến thức cần nhớ.

1 Cấu tạo chất.

- Các chất được cấu tạo từ những nguyên tử, phân tử

- Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách

- Giữa các nguyên tử, phân tử có lực liên kết

- Các nguyên tử, phân tử luôn chuyển động hỗn độn không ngừng

- Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo lên vật chuyển động càng nhanh

2 Nhiệt năng

Nhiệt năng là tổng động năng của các phân tử cấu tạo lên vật Nhiêt năng của vật có thể thay đổi bằng

hai cách; Thực hiện công và truyền nhiệt

3 Nhiệt lượng

Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt

Khi cho hai vật có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc với nhau thì:

Nhiệt năng truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp

Vật có nhiệt độ cao hơn thì lạnh đi, vật có nhiệt độ thấp hơn thì nóng lên

4 Các hình thức truyền nhiệt

Có 3 hình thức truyền nhiệt : dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ nhiệt

- Chất rắn dẫn nhiệt tốt, Trong chất rắn, kim loại dẫn nhiệt tốt nhất Chất lỏng và chất khí dẫn nhiệt kém

- Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc khí, đó là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí

- Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng Bức xạ nhiệt có thể xảy ra cả ở trong chân không

II Bài tập vận dụng

Bài 1 Tại sao khi rót nước nóng vào cốc thủy tinh thì cốc dày dễ bị vỡ hơn cốc mỏng? Muốn cốc khỏi bị

vỡ khi rót nước sôi vào thì ta phải làm như thế nào?

Bài 2 Đun nước bằng ấm nhôm và bằng đất trên cùng một bếp lửa thì nước trong ấm nào sôi nhanh

hơn?

Bài 3.a) Gió được tạo thành do hiện tượng Vật lý gì? Giải thích

b) Tại sao ban ngày thường có gió thổi từ biển vào đất liền Còn ban đêm thì lại có gió thổi từ đất liền ra biển

Bài 4 Tại sao cửa phòng có gắn máy lạnh thường làm bằng kính hay bằng gỗ mà không làm bằng kim

loại?

Bài 5 Khi bỏ đường và cốc nước thì có hiện tượng khuếch tán xảy ra Vậy khi bỏ đường vào cố không

khí thì có hiện tượng khuếch tán xảy ra không? tại sao?

Bài 6 Nhiệt độ bình thường của cơ thể người là 37oC Tuy nhiên người ta cảm thấy lạnh khi nhiệt độ của không khí là 25oC và cảm thất rất nóng khi nhiệt độ không khí là 370C Còn trong nước thì ngược lại, ở nhiệ độ 370C con người cảm thấy bình thường, còn khi ở 250C người ta cảm thấy lạnh Giải thích nghịch lý này như thế nào?

Bài 7 Tại sao về mùa lạnh khi sờ tay và miếng đồng ta cảm thấylạnh hơn khi sờ tay vào miếng gỗ? Có

phải nhiệt độ của đồng thấp hơn của gỗ không?

III Hướng dẫn

Bài 1 Thủy tinh dẫn nhiệt kém lên khi rót nước nóng vào cốc dày thì phần bên trong nóng lên nở ra

trước dễ làm vỡ cốc nếu cốc có thành mỏng thì cốc nóng lên đều hơn không bị vỡ

Để cốc khỏi bị vỡ nên tráng cốc bằng một ít nước nóng trước khi rót nước sôi vào hoặc ta có thể để một thìa kim loại vào cốc:

Bài 2 Ấm nhôm sôi nhanh hơn vì nhôm dẫn nhiệt tốt hơn.

Bài 3 a) Gió tạo thành do hiện tượng đối lưu Đó là dòng chuyển động của các lớp khí có nhiêt độ khác

nhau từ miền này sang miền khác

Giải thích Ánh sáng mặt trời chiếu tới các miền trên mặt đất là khác nhau, do đó nhiệt độ của các lớp khí quyển bao quanh mặt đất ở các miền khác nhau cũng sẽ khác nhau, tạo nên dòng khí đối lưu chuyển động từ miền này sang miền khác, tạo thành gió

b) Ban ngày thường có gió thổi từ biển vào đất liền vì buổi sáng khi được mặt trời sưởi ấm, phần đất

liền nóng lên nhanh hơn ngoài biển do vậy phần không khí nóng ở đất liền bay lên được thay thế bởi khối không khí lạnh hơn ngoài biển tràn vào tạo thành gió từ biển thổi vào Khi đêm xuồng thì đất liền lại lạnh đi nhanh hơn ngoài biển do vậy khối không khí nóng ngoài biển lại bay lên và thay thế vào đó

là khối

Bài 4 Vì kính và gỗ là 2 vật dẫn điện kém hơn kim loại nên nhiệt lượng từ bên ngoài khó truyền vào bên

trong hơn

Bài 5 Khi bỏ đường vào cố nước thì tan nhanh Tức là hiện tượng khuếch tán xảy ra dễ dàng Khi bổ

đường vào cốc không khí thì không tan Tức là hiện tượng khuếch tán không xảy ra Vì trong chất lỏng lực liện kết của các phân tử đường dễ bị phá vỡ hơn khi ở trong cất lỏng

Bài 6 Con người là một hệ nhiệt, tự điều chỉnh có quan hệ chặt chẽ với môi trường xung quanh Cảm

giác nóng và lạnh xuất hiện phụ thuộc vào tốc độ bức xạ nhiệt của cơ thể Trong không khí, tính dẫn nhiệt kém, cơ thể con người trong quá trình tiến hóa đã thích ứng với nhiệt độ TB của không khí khoảng

250C Nếu nhiệt độ không khí hạ xuống thấp hoặc nâng cao lên thì sự cân bằng tương đối của hệ người -không khí bị phá vỡ và xuất hiện cảm giác nóng hay lạnh

Đối với nước, khả năng dẫn nhiệt của nước lớn hơn rất nhiều so với không khí nên khi nhiệt độ của nước

là 250C người ta cảm thấy lạnh rồi Khi nhiệt độ của nước là 370C sự cân bằng nhiệt diến ra và con người không cảm thấy lạnh cũng như nóng

Bài 7 Vì đồng dẫn nhiệt tốt hơn gỗ Khi tay sờ vào miếng đồng nhiệt từ cơ thể được phân tán nhanh nên

ta cảm thấy lạnh Thật ra không phải nhiệt độ miếng đồng thấp hơn gỗ

CHỦ ĐỀ 2 CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG

I Kiến thức cần nhớ.

1.Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt lượng một vật thu vào

 Khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng mà vật thu vào để nóng lên càng lớn

 Độ tăng nhiệt độ của vật càng lớn thì nhiệt lượng mà vật thu vào để nóng lên càng lớn

 Chất cấu tạo nên vật

2 Công thức tính nhiệt lượng

a) Nếu một vật có nhiệt độ ban đầu là t1 khi trao đổi nhiệt độ lúc sau là t2 (t1t2 ) thì vật đó thu nhiệt Nhiệt lượng thu vào được tính theo công thức

 2 1

Q m.c t m.c t    t

Trong đó: m là khối lượng của vật (kg)

C: là nhiệt dung riêng của vật (J/kg.K)

t

 là độ tăng nhiệt độ của vật (0C)

Q: nhiệt lượng thu vào (J)

b) Nhiệt dung riêng

Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1 kg chất đó tăng thêm 10 C c) ) Nếu một vật có nhiệt độ ban đầu là t1 khi trao đổi nhiệt độ lúc sau là t2 (t1 t2 ) thì vật đó tỏa nhiệt Nhiệt lượng tỏa ra được tính theo công thức

 1 2

Q m.c t m.c t    t

Trong đó: m là khối lượng của vật (kg)

C: là nhiệt dung riêng của vật (J/kg.K)

t

 là độ tăng nhiệt độ của vật (0C)

Q: nhiệt lượng thu vào (J)

II Bài tập ví dụ

Bài 1 Người ta cần có 30 lít nước ở nhiệt độ 350C Nhiệt độ ban đầu của nước là 180C Hỏi cần phải cung cấp cho khối nước đó một nhiệt lượng là bao nhiêu? Nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K

Bài 2 Một miếng đồng đang ở 250C nhận được một nhiệt lượng là 30400 J tăng lên đến 500C Khối lượng miếng đồng là bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của miếng đồng là 380J/kg.K

Bài 3 Tìm nhiệt dung riêng của chất sau biết khi nâng nhiệt độ của 5kg chất đó từ 250C lên 750C thì cần cung cấp cho nó một nhiệt lượng 200kJ

3

Bài 4 Người ta đun nóng 10 lít nước từ nhiệt độ ban đầu là t1 Biết rằng nước sôi ở (t = 1000 C) khi nó hấp thụ một nhiệt lượng là 2940 J Tính nhiệt độ ban đầu của nước Cho nhiệt dung riêng của nước là cn

= 4200 J/kg.K

Bài 5 Một ấm bằng nhôm khối lượng m chứa 2 kg nước ở nhiệt độ t1 = 250 C Sau khi được cung cấp nhiệt lượng là Q = 574,6 kJ, nhiệt độ của ấm tăng đến t2 = 900C Tính khối lượng m của ấm Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là c1 880J / kg.K,cn 4200J / kg.K

III BTTL

Bài 1 Có 20 lít nước từ nhiệt độ ban đầu là 1000C đựng trong một thùng Hỏi khi nhiệt độ của nước giảm còn 300 C thì nó tỏa ra môi trường xung quanh một nhiệt lượng là bao nhiêu? Cho nhiệt dung riêng của nước là cn = 4200 J/kg.K

Bài 2 Người ta cung cấp cho 20 lít nước một nhiệt lượng Q = 2000 kJ Hỏi khi đó nhiệt độ của nước

tăng thêm bao nhiêu độ Cho nhiệt dung riêng của nước là cn = 4200 J/kg.K

Bài 3 Một ấm bằng nhôm khối lượng 500g chứa 2 lít nước Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước trong

ấm là Q = 663 kJ Tính nhiệt dung riêng của nhôm Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là c1 880J / kg.K,cn 4200J / kg.K, nhiệt độ ban đầu của nước là 250C (nhiệt độ của ấm nhôm luôn bằng nhiệt độ của ấm nước)

Bài 4 Một ấm bằng nhôm khối lượng 500g chứa 10 lít nước Tính nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước

trong ấm Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là c1880J / kg.K,cn 4200J / kg.K, nhiệt độ ban đầu của nước là 250C (nhiệt độ của ấm nhôm luôn bằng nhiệt độ của ấm nước)

Bài 5 Một thanh thép có khối lượng 4 kg và nhiệt độ 2500C Sau khi nó tỏa một nhiệt lượng 184 kJ thì nhiệt độ của nó là bao nhiêu? Cho nhiệt dung riêng của thép là ct = 460 J/kg.K

Bài 6 Hãy tính nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ không khí của phòng 4m x 5m x 3m từ 50C lên

200C Khối lượng riêng của không khí là 1,29 kg/m3 Cho nhiệt dung riêng của không khí là c =

1020J/kg.K

Bài 7 Một ấm đất nặng 1kg đựng 2,5 lít nước ở 200C Hỏi cần phải cung cấp một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để nước trong ấm sôi? Biết nhiệt dung riêng của đất và nước lần lượt là c1 = 800J/kg.K, c2= 4200J/ kg.K Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường

CHỦ ĐỀ 3: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

I Kiến thức cần nhớ

1 Nguyên lý truyền nhiệt

Khi hai vật có trao đổi nhiệt với nhau thì:

Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn

Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại

Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào

2 Phương trình cân bằng nhiệt

Qtỏa ra = Qthu vào

Hay c1m1(t1 - t) = c2m2(t - t2)

Qtỏa ra : tổng nhiệt lượng của các vật tỏa ra

Qthu vào: tổng nhiệt lượng của các vật thu vào

t: nhiệt độ khi cân bằng nhiệt

t1: nhiệt độ của vật tỏa nhiệt

t2: nhiệt độ của vật thu nhiệt

II Bài tập ví dụ

VD1 Đổ 10 lít dầu ở 300C vào 3 lít dầu ở 450C trong một nhiệt lượng kế Nhiệt độ khi cân bằng là ? Coi điều kiện thí nghiệm là lý tưởng

VD2 Một học sinh thả 400g chì ở nhiệt độ là 2000C vào 250g nước ở nhiệt độ là 300C làm cho nước nóng lên đền 600 C, cho nhiệt dung riêng của nước là c2 = 4200 J/kg.K

a) Hỏi nhiệt độ của chì ngay sau khi cân bằng nhiệt

b) Tính nhiệt lượng của nước thu vào?

c) Tính nhiệt dung riêng của chì

VD3.Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,3kg được đun nóng tới 1000C vào một cốc nước ở 200C Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 250C Coi quả cầu và nước chỉ truyền nhiệt cho nhau Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K Khối lượng của nước là bao nhiêu?

VD4 Đổ một lượng chất lỏng vào 100g nước đang sôi ở nhiệt độ 1000C Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt

độ của hỗn hợp là 800C Biết khối lượng của hỗn hợp là 150g.Tìm nhiệt độ ban đầu của chất lỏng

Cho biết nhiệt dung riêng của chất lỏng và nước lần lượt là c1 2500J / kg.K,cn 4200J / kg.K,

Đs: t1 = 12,80C

III BTTL

Bài 1 Thả một miếng thép 2 kg đang ở nhiệt độ 3450C vào một bình đựng 3 lít nước Sau khi cân bằng nhiệt

độ cuối cùng là 300C Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường Biết nhiệt dung riêng của thép, nước lần lượt là 460J/kg.K, 4200J/kg.K Nhiệt độ ban đầu của nước là bao nhiêu?

Đs: 70C

Bài 2 Trộn ba chất lỏng không có tác dụng hóa học với nhau có khối lượng lần lượt là: m1= 2kg, m2= 3kg,

m3= 4kg Biết nhiệt dung riêng và nhiệt độ của chúng lần lượt là: C1= 2000J/kg.K, t1= 570C, C2= 4000J/kg.K, t2= 630C, C3=3000J/kg.K, t3= 920C Nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng là bao nhiêu?

5

Đ/s: 80,60C

Bài 3.Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,3kg được đun nóng tới 1000C vào một cốc nước ở 200C Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 250C Coi quả cầu và nước chỉ truyền nhiệt cho nhau Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K Tính khối lượng của nước

Bài 4 Nhúng một thỏi sắt khối lượng 3kg ở 5000C vào 5kg nước ở 150C Biết nhiệt dung riêng của sắt

và của nước lần lượt là: 460J/kg.K, 4200J/kg.K Nhiệt độ khi cân bằng là bao nhiêu?

Đ/s: 44,90C

Bài 5 Một thỏi kim loại khối lượng 4200g chìm trong nước đang sôi Người ta vớt nó lên và thả nó vào

bình chứa 4,4 lít nước đang ở nhiệt độ 280C Nhiệt độ cuối cùng của nước và thỏi kim loại là 400C Nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K Kim loại đó là gì?

Bài 6 Người ta muốn pha nước tắm với nhiệt độ 380C Phải pha thêm bao nhiêu lít nước sôi vào 15 lít nước lạnh ở 19,40C

Đ/s: 4,5 lít

Bài 7 Pha một lượng nước ở 800C vào bình chứa 9 lít nước đang có nhiệt độ 220C Nhiệt độ cuối cùng khi có cân bằng nhiệt là 360C Tính lượng nước đã pha thêm vào bình

Đ/s: 2,86kg

Bài 8.Tính nhiệt lượng mà cơ thể hấp thụ khi uống 1 lượng nước có khối lượng là 160g ở nhiệt độ 40,60C Biết nhiệt độ cơ thể ta là 36,60C và nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.K

Bài 9 Trộn lẫn hỗn hợp rượu và nước thu được hỗn hợp nặng 195,912g ở nhiệt độ t= 620C Nhiệt độ ban đầu của rượu và nước là t1 = 170C, t1’= 1000C Nhiệt dung riêng của rượu và nước là 2500J/kg.K, 4200J/kg.K Tính khối lượng rượu và nước đã trộn

Bài 10 Hai bình nước giống nhau Bình thứ nhất chứa m (g), ở nhiệt độ t1, bình thứ hai chứa 3

2 m, nhiệt độ

1

3 t1

Sau khi trộn lẫn với nhau, nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 450C Tìm các nhiệt độ ban đầu của mỗi bình

Bài 11 Người ta đổ 60g một chất lỏng đang ở nhiệt độ ban đầu 200C vào 10 g nước ở nhiệt độ 1000C Khi

có cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hỗn hợp đó là 37,50C Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đó Nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K

Bài 12 Bỏ một vật rắn khối lượng 100g ở 1000C vào 500g nước ở 150C thì nhiệt độ sau cùng của vật là

160C Thay nước bằng 800g chất lỏng khác ở 100C thì nhiệt độ sau cùng là 130C Tìm nhiệt dung riêng của vật rắn và chất lỏng Nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K

Bài 13 Để xử lý thóc giống bằng phương pháp “3 sôi 2 lạnh”, trước khi gieo người ta ngâm

nó vào một vại chứa 3 phần nước sôi hòa với hai phần nước lạnh Hãy xác định nhiệt độ của nước “3 sôi 2 lạnh”, nếu nhiệt độ nước lạnh nằm trong khoảng 150C – 200C

Bài 14 Đổ 738 g nước ở nhiệt độ 150C vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 1000C Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là

170C Tính nhiệt dung riêng của đồng Biết nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K

Bài 15 Một khối sắt có khối lượng m ở nhiệt độ 1500C khi thả vào một bình nước thì làm nhiệt độ nước

tăng từ 200C lên 600C Thả tiếp vào nước khối sắt thứ hai có khối lượng

2

m

ở 1000C thì nhiệt độ sau cùng của nước là bao nhiêu? Coi như chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa các khối sắt và nước

Bài 16 Người ta đổ m1=200g nước sôi vào một chiếc cốc có khối lượng m2=120g đang ở nhiệt độ

t2=200C Sau khoảng thời gian t= 5 phút, nhiệt độ của cốc nước bằng t= 400C Xem rằng sự mất nhiệt xảy ra một cách đều đặn, hãy xác định nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh trong mỗi giây Nhiệt dung riêng của thủy tinh là c2= 840J/kg.K

Bài 17 Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng 100g chứa 400g nước ở nhiệt độ 100C Thả vào nhiệt lượng kế 200g hợp kim nhôm và thiếc ở nhiệt độ 1200C Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hệ thống

là 140C Tính khối lượng nhôm và thiếc trong miếng hợp kim Biết rằng nhiệt dung riêng của nhôm, thiếc, nước lần lượt là 880J/kg.K, 230J/kg.K, 4200J/kg.K

CHỦ ĐỀ 4: SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT

A Phương pháp

1 Sự trao đổi nhiệt và chuyển thể của các chất

Sự chuyển thể của một chất từ thể rắn sang thể lỏng gọi là sự nóng chảy, ngược lại từ thể lỏng sang thể rắn gọi là sự đông đặc

Sự chuyển thể của một chất từ thể lỏng sang thể hơi gọi là sự hóa hơi, ngược lại từ thể hơi sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ Sự hóa hơi xảy ra ở mặt thoáng của chất lỏng gọi là sự bay hơi

7

Mỗi một chất rắn (chất lỏng) có một nhiệt độ nóng chảy (nhiệt độ đông đặc) xác định Một chất nóng chẩy ở nhiệt độ nào thì cũng bắt đầu đông đặc ở nhiệt độ đó Trong suốt quá trình nóng chảy hoặc đông đặc thì nhiệt độ của chất đó không thay đổi

Mỗi một chất lỏng (chất khí) có một nhiệt độ hóa hơi (nhiệt độ ngưng tụ) xác định Một chất nóng chẩy

ở nhiệt độ nào thì cũng bắt đầu đông đặc ở nhiệt độ đó Trong suốt quá trình nóng chảy hoặc đông đặc thì nhiệt độ của chất đó không thay đổi

2 Nhiệt nóng chảy ( )

Nhiệt nóng chảy: là nhiệt lượng cần cung cấp cho 1kg một chất chuyển hoàn toàn từ thể rắn sang thể

lỏng ở nhiệt độ nóng chảy

3 Nhiệt hóa hơi (L)

Nhiệt hóa hơi: là nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg một chất hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi

4 Các công thức tính

a) Công thức tính nhiệt lượng thu vào khi nóng chảy và tỏa ra khi đông đặc thể ở nhiệt độ nóng chảy

Q = m.λ

Trong đó: Q: nhiệt lượng cần cung cấp (J)

m: là khối lượng (kg) λ: nhiệt nóng chảy của chất đó (J/kg)

b) Công thức tính nhiệt lượng thu vào khi bay hơi, tỏa ra khi ngưng tụ

Q = m.L

Trong đó: Q: nhiệt lượng cần cung cấp (J)

m: là khối lượng (kg) L: nhiệt hóa hơi của chất đó (J/kg)

B BÀI TẬP VÍ DỤ

DẠNG 1 SỰ CHUYỂN THỂ XẢY RA HOÀN TOÀN

VD1 Nói nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.105 (J/kg) Điều đó có nghĩa là gì? Tính nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy 4 kg nước đá ở 00C

Đ/s: Q 136.10 J 4

VD2 Nói nhiệt hóa hơi của nước là 2,3.106 (J/kg) Điều đó có nghĩa là gì? Tính nhiệt lượng cần thiết để làm hóa hơi 100g nước ở 1000C

Q 23.10 J

VD3 Tính nhiệt lượng cần thiết để cho 2 kg nước đá ở nhiệt độ t1 = -100C biến thành hơi hoàn toàn Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá là 1800 (J/kg.K), của nước là 4200 (J/.kg.K), nhiệt nóng chảy của nước đá là 3, 4.10 (J/ kg) , nhiệt hóa hơi của nước là 5 2,3.10 (J / kg) 6

Q 6156.10 J

VD4 Người ta dẫn 0,2 kg hơi nước ở nhiệt độ 1000C vào một bình chứa 1,5 kg nước đang ở nhiệt độ là

150C Tính nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp và tổng khối lượng khi xảy ra cân bằng nhiệt Biết nhiệt lượng tỏa ra khi 1 kg hơi nước ở nhiệt độ 1000C ngưng tụ thành nước ở 1000C là 2,3 106 (J/kg), nhiệt dung riêng của nước là c = 4200 J/kg.K

Đ/s: t = 89,430C

VD5 Một thỏi nước đá có khối lượng là 400g ở t1 = -100C Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá, nước lần lượt là: c1 = 1800 J/kg.K, c2 = 4200 J/kg.K Nhiệt nóng chảy của nước đá và nhiệt hóa hơi của nước lần lượt là:  3, 4.10 J / kg, L 2,3.10 J / kg5  6

a) Tính nhiệt lượng cần thiết để nước đá biến hoàn toàn thành hơi ở 1000C

b) Nếu bỏ thỏi nước đá trên vào một xô nước bằng nhôm ở t = 200C, sau khi cân bằng nhiệt thấy trong xô còn lại một cục nước đá có khối lượng m1 100g Tính khối lượng nước m (kg) đã có trong

xô lúc đầu, biết xô nhôm có khối lượng m3 = 100g, nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K

Đ/s: a) Q= 1231200J; b) m = 1,28 kg

DẠNG 2 SỰ CHUYỂN THỂ XẢY RA KHÔNG HOÀN TOÀN

VD1 Bỏ 100g nước đá ở nhiệt độ t1 = 00C vào 300g nước ở nhiệt độ t2 = 200C Nước đá có tan hết không? Nếu không thì hãy tính lượng đá còn lại Cho nhiệt nóng chảy của nước đá là λ= 3,4.105 (J/kg)

và nhiệt dung riêng của nước là c = 4200 (J/kg.K)

VD2 Trong một bình chứa m1 = 2 kg nước đá ở nhiệt độ t1 = 250C, người ta thả vào bình một cục nước

đá có khối lượng m2 = 1 kg nước ở nhiệt độ t2 = - 200C Cho nhiệt nóng chảy của nước đá là λ= 3,4.105

(J/kg) và nhiệt dung riêng của nước và nước đá là c1 = 4200 (J/kg.K), c2 = 1800 (J/kg.K),

a) Nước đá có tan hết không? Nếu không tan hết thì lượng còn lại là bao nhiêu? Tính lượng nước trong bình khi đó

b) Hãy tính nhiệt độ chung của hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt

BÀI TẬP TỰ LUYỆN

1 Thả 1,6 kg nước đá ở -100C vào một nhiệt lượng kế đựng 1,6 kg nước ở 800C, bình nhiệt lượng

kế bằng đồng có khối lượng 200g và có nhiệt dung riêng c = 380 (J/kg.K) Nước đá có tan hết không? Tính nhiệt độ cuối cùng của nhiệt lượng kế Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá là cd =

2100 (J/kg.K), nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 336000(J/kg)

Đ/s: a) nước đá không tan hết, b) 00C

2 Trong một nhiệt lượng kế có chứa 1kg nước và 1kg nước đá ở nhiệt độ 00C, người ta rót thêm

vào đó 2kg nước ở nhiệt độ 500C Tính nhiệt độ cân bằng cuối cùng

Đ/s: t = 4,80C

3 (Bài 132; 200 BTVL chọn lọc): Một thỏi nước đá khối lượng m1 = 200g ở nhiệt độ -100C

9

a) Tính nhiệt lượng cần thiết để thỏi nước đá biến thành hơi hoàn toàn ở 1000C Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá c1 = 1800 (J/kg.K), nước c2 = 4200 (J/kg.K) nhiệt nóng chảy của nước đá

ở 00C là λ = 3,4.105 (J/kg) Nhiệt hóa hơi của nước ở 1000C là L = 2,3.106 (J/kg)

b) Nếu bỏ thỏi nước đá trên vào sô nhôm chứa nước ở 200C Sau khi cân bằng nhiệt người ta thấy nước đá còn sót lại 50g.Tính lượng nước đã có trong sô lúc đầu Biết sô nhôm có khối lượng m2 = 100g và nhiệt dung riêng của nhôm là c3 = 880 (J/kg.K)

Đ/s: a) 615,6 kJ; b) 629 (g)

4 (Bài 146; 200 BTVL chọn lọc) Một thỏi nước đá khối lượng m1 = 2kg ở nhiệt độ -50C

a) Tính nhiệt lượng cần thiết để thỏi nước đá biến thành hơi hoàn toàn ở 1000C Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá c1 = 1800 (J/kg.K), nước c2 = 42000 (J/kg.K) nhiệtnóng chảy của nước

đá ở 00C là λ = 3,4.105 (J/kg) Nhiệt hóa hơi của nước ở 1000C là L= 2,3.106 (J/kg)

b) Nếu bỏ thỏi nước đá trên vào sô nhôm chứa nước ở 500C Sau khi cân bằng nhiệt người ta thấy nước đá còn sót lại 100g.Tính lượng nước đã có trong sô lúc đầu Biết sô nhôm có khối lượng m2

= 500g và nhiệt dung riêng của nhôm là c3 = 880 (J/kg.K)

5 Thả một cục nước đá ở 00C, có khối lượng M = 500g vào một cốc nước A đựng 670g nước ở

250C Người ta thấy nước đá không tan hết Vớt cục nước đá còn lại cho vào cốc B đựng 709g nước ở nhiệt độ 400C

a) Cục nước đá có tan hết không, tại sao ?

b) Tính nhiệt độ cuối cùng của nước trong cốc B Cho biết nhiệt dung riêng của nước c2 = 4180 (J/kg.K) nhiệt nóng chảy của nước đá ở 00C là λ = 3,4.105 (J/kg)

6 Một bình nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 = 200g chứa m2 = 400g nước ở nhiệt độ t1 =

200C

a) Đổ thêm vào bình một khối lượng nước m ở nhiệt độ t2 = 50C Khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước trong bình là t =100C Tìm khối lượng của nước đã đổ vào bình

b) Sau đó người ta thả vào bình một khối nước đá có khối lượng m3 ở nhiệt độ t3 = 50C Khi cân bằng nhiệt thì thấy trong bình còn lại 100g nước đá Tìm khối lượng m3 của khối nước đá đã cho vào bình Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, nước đá c1 = 880 (J/kg.K), nước c2 = 42000 (J/kg.K), nước đá c3 = 2100 (J/kg.K), nhiệt nóng chảy của nước đá ở 00C là λ = 3,4.105 (J/kg)

Đ/s: a) 0,88 kg; b) 255g

7 Người ta dẫn 0,1 kg hơi nước ở nhiệt độ 1000C vào một nhiệt lượng kế chứa 2 kg nước ở nhiệt độ

250C Biết nhiệt dung riêng và nhiệt hóa hơi của nước lần lượt là c = 4200 (J/kg.K), L = 2,3.106

(J/kg), bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mối trường bên ngoài

a) Tính nhiệt độ sau cùng của hỗn hợp và khối lượng của nước trong bình.

b) Nếu tiếp tục dẫn vào nhiệt lượng kế trên 0,4 kg hơi nước nữa Tính nhiệt độ sau cùng của hỗn

hợp và khối lượng của nước trong bình lúc này

DẠNG 3 HAO PHÍ NHIỆT RA MÔI TRƯỜNG