Giải bài 3 trang 270 – Bài 55 - SGK môn Vật lý lớp 10 Nâng cao
Để xác định gần đúng nhiệt lượng phải cung cấp cho 1 kg nước hóa thành hơi khi sôi (ở \( {{100}^{0}}C \)), một em học sinh đã làm thí nghiệm sau. Cho 1 \(l\) nước (coi là 1 kg nước) ở \( {{10}^{0}}C \) vào ấm rồi đặt lên bếp điện để đun. Theo dõi thời gian đun, em học sinh đó ghi chép được các số liệu sau đây :
- Để đun nóng từ \( {{10}^{0}}C \) đến \( {{100}^{0}}C \) cần 18 min.
- Để cho 200 g nước trong ấm thành hơi khi đun sôi cần 23 min.
Từ thí nghiệm trên hãy tính nhiệt lượng cần phải cung cấp cho 1 kg nước hóa thành hơi ở nhiệt độ sôi \( {{100}^{0}}C .\) Bỏ qua nhiệt dung của ấm, biết nhiệt dung riêng của nước là \( 4,{{18.10}^{3}}\text{ J/kg}\text{.K} .\)
Nhiệt lượng bếp cấp cho 1 nước để nâng nhiệt độ từ \( {{10}^{0}}C \) đến \( {{100}^{0}}C \) là :
\( \begin{align} & {{Q}_{1}}=mc\Delta {{t}_{1}}=1000.4,2.\left( 100-10 \right) \\ & =37,{{8.10}^{4}}\text{ J = 0,378}\text{.1}{{\text{0}}^{6}}\text{ J} \\ \end{align} \)
Công suất tỏa nhiệt của bếp là :
\( P=\dfrac{{{Q}_{1}}}{{{t}_{1}}} \)
Nhiệt lượng cần để hóa hơi 200 g nước sôi là :
\( {{Q}_{2}}=P{{t}_{2}}=\dfrac{{{Q}_{1}}}{{{t}_{1}}}{{t}_{2}}=0,{{483.10}^{6}}\text{ }\left( J \right) \)
Nhiệt lượng cần để hóa hơi 1 lít nước sôi là :
\( Q=5{{Q}_{2}}=2,{{415.10}^{6}}\text{ }\left( J \right) \)
Ghi nhớ :
Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng gọi là sự nóng chảy. Quá trình chuyển ngược lại từ thể lỏng sang thể rắn gọi là sự đông đặc