Giải bài 3 trang 279 – Bài 56 – SGK môn Vật lý lớp 10 Nâng cao

Để xác định nhiệt hóa hơi của nước, người ta làm thí nghiệm sau. Đưa 10 g hơi nước ở nhiệt độ \({{{100}}^{0}}C\) vào một nhiệt lượng kế chứa 290 g nước ở \({{{20}}^{0}}C.\) Nhiệt độ cuối của hệ là \({{{40}}^{0}}C.\) Hãy tính nhiệt hóa hơi của nước, cho biết nhiệt dung của nhiệt lượng kế là 46 J/độ, nhiệt dung riêng của nước là 4,18 J/độ.

 

Lời giải:

Nhiệt lượng tỏa ra gồm hai phần : Nhiệt hóa hơi của 10 g hơi nước và nhiệt tỏa ra khi 10 g nước nguội từ \({{{100}}^{0}}C\) tới \({{{40}}^{0}}C :\) 

\( \begin{align} & {{Q}_{\text{tỏa}}}={{Q}_{1}}+{{Q}_{2}}={{m}_{1}}L+{{m}_{1}}C\left( {{t}_{1}}-t \right) \\ & =0,01L+0,01.4180\left( 100-40 \right) \\ & =0,01L+2508\text{ }\left( J \right) \\ \end{align} \)

Nhiệt thu cũng gồm 2 phần:

Nhiệt lượng thu vào để 290 g nước \({{{20}}^{0}}C\) nóng lên \({{{40}}^{0}}C \) và 

Nhiệt lượng thu vào để nhiệt lượng kế \({{{20}}^{0}}C\) nóng lên \({{{40}}^{0}}C .\) 

 \( \begin{align} & {{Q}_{\text{thu}}}=Q_{1}^{'}+Q_{2}^{'}=\left( {{m}_{2}}c+C' \right)\left( t-{{t}_{2}} \right) \\ & =\left( 0,290.4180+46 \right)\left( 40-20 \right) \\ & =25164\text{ }\left( J \right) \\ \end{align} \) 
Từ \( {{Q}_{\text{tỏa}}}={{Q}_{\text{thu}}} \) tính được :
\( \begin{align} & L=\dfrac{25164-2508}{0,01} \\ & =2265600\text{ }\left( J \right)\approx 2,{{27.10}^{6}}\text{ }\left( J \right) \\ \end{align} \)