Chương VII: Bài tập sự chuyển thể của các chất
Chương VII: Bài tập độ ẩm không khí
Bài tập sự chuyển thể của các chất, các dạng bài tập sự chuyển thể của các chất, phương pháp giải bài tập sự chuyển thể của các chất chương trình vật lý lớp 10 phổ thông cơ bản và nâng cao
Chương VII: Bài tập sự chuyển thể của các chất
1/Dạng bài tập sự chuyển thể của các chất cơ bản
Bài tập 1: 2kg nước đã ở nhiệt độ 0oC cần nhiệt lượng cung cấp là bao nhiêu để chuyển lên nhiệt độ 60oC biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kgK, nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105 J/kg.K.
m=2kg; Δt=60oC; λ=3,4.105J/kgK; C=4200J/kg.K
Giải:
Q=λ.m + mCΔt=1,132.106(J)
Bài tập 2: Tính nhiệt lượng cần thiết để 500g nước đá ở -50C hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ 1000C. Biết nhiệt dung riêng của nước đá và của nước là 4180J/kgK, nhiệt hóa hơi của nước là 2,26.106 (J/kg) nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,34.105 J/kg,
m=500g=0,5kg; Δt=105; C=4180J/kgK; L=2,26.106(J/kg); λ=3,34.105 J/kg
Giải:
Q=λ.m + m.C.Δt + L.m= 1516450(J)
Bài tập 3: Có 1,8 lít nước ở nhiệt độ 25oC tính nhiệt lượng cần thiết để 1,5lít nước đó đạt đến nhiệt độ sôi và 1/3 lượng nước bị hóa hơi hoàn toàn. Cho nhiệt hóa hơi của nước là 2,26.106J/kg, nhiệt dung riêng của nước là 4180J/kgK.
m =1,8 lít=1,8kg; Δt=75; L=2,26.106J/kg, C=4180J/kgK
Giải
Q=m.C.Δt + 1/3m.L=1920300(J)
Bài tập 4: Một bình nhôm có khối lượng 200g, chứa 300g nước ở nhiệt độ 200C. Thả một cục nước đá khối lượng 50g ở nhiệt độ 0oC vào bình nhôm ở trên. Tinh nhiệt độ trong bình nhôm khi xảy ra hiện tượng cân bằng nhiệt coi nhiệt độ truyền ra ngoài môi trường là không đáng kể. Cho nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,34.105 J/kg ; nhiệt dung riêng của nước đá và của nước là 4200J/kgK; nhiệt dung riêng của nhôm 880J/kgK.
m1=200g=0,2kg; m2=300g=0,3kg; m3=50g =0,05kg; C1=880; C2=C3=4200
t1=20oC; t2=0oC; λ=3,34.105(J/kg)
Gọi t là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt xảy ra. Khi bỏ đá lạnh vào trong bình nhôm nhiệt độ từ bình nhôm truyền sang nước đá làm nước đá hóa lỏng và tăng lên nhiệt độ t.
Giải
Qtỏa=Qthu => (m1C1 + m2C2)(t1 – t)=m3C3.(t – t2) + λm3
=> t=7,3oC
Bài tập 5: Một bình nhiệt lượng kế bằng nhôm khối lượng 150g chứa 200g nước ở nhiệt độ 200C. Thả một cục nước đá ở nhiệt độ 0oC vào trong thì thấy nước đá chỉ tan một phần. Coi nhiệt độ truyền ra ngoài môi trường xung quanh là không đáng kể. Tính khối lượng nước đá đã tan vào trong nước. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,34.105J/kg; nhiệt dung riêng của nhôm 880J/kgK; nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kgK.
do nước đá chỉ tan một phần mà không tan hết chứng tỏ nhiệt độ khi xảy ra cân bằng nhiệt là 0oC
m1=150g=0,15kg; m2 =200g=0,2kg; C1=880; C2=C3=4200;
t1=20oC; t=t2=0oC;
Giải
Qtỏa=Qthu => (m1C1 + m2C2)(t1 – t)=m3C3(t2 – t) + m3.λ
=> m3=0,05kg
Bài tập 6: 100g nước ở nhiệt độ 200C đựng trong một cốc nhôm khối lượng 50g. Thả một quả cầu kim loại khối lượng 50g đã nung nóng bằng sắt vào trong cốc nước, nhiệt độ từ quả cầu kim loại đã làm 5g nước bị hóa hơi trong quá trình tiếp xúc. Nhiệt độ trong cốc tăng lên đến khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước trong cốc là 800C. Tính nhiệt độ ban đầu của quả cầu kim loại trước khi nhúng vào trong nước. Coi nhiệt độ truyền ra ngoài môi trường là không đáng kể. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4180J/kg; nhiệt dung riêng của sắt 460J/kgK; nhiệt dung riêng của nhôm 880J/kgK; nhiệt hóa hơi của nước là 2,26.106J/kg.
Qtỏa=phần nhiệt lượng mà sắt tỏa ra
Qthu=nhiệt lượng mà nước và nhôm nhận được để tăng nhiệt độ lên 80oC + nhiệt lượng của 5g nước tăng từ 20oC lên 100oC rồi mới bắt đầu hóa hơi.
Khi bắt đầu chạm vào 5g nước đã bốc hơi nên lượng nước tăng từ 20oC lên 80oC chỉ có 95g
Giải
Qtỏa=Qthu => 0,05.460(t – 80)=(0,05.880+0.095.4200)(80-20) + 5.10-3.4200.(100-20) + 5.10-3.2,26.106
=> t=1800oC