Xác định lượng nhiệt cần cung cấp để biến đổi 6,0 kg nước đá ở - 20^oC thành hơi nước

Giải SBT Vật lí 10 Bài tập cuối chương 7

Bài VII.8 trang 96 SBT Vật Lí 10: Xác định lượng nhiệt cần cung cấp để biến đổi 6,0 kg nước đá ở - 20^oC thành hơi nước ở 100^oC. Cho biết nước đá có nhiệt dung riêng là 2090 J/kg.K và nhiệt nóng chảy riêng là 3,4.10⁵ J/kg, nước có nhiệt dung riêng là 4180 J/kg.K và nhiệt hóa hơi riêng là 2,3.10⁶ J/kg. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do bình chứa hấp thụ và do truyền ra bên ngoài.

Lời giải:

Lượng nhiệt cần cung cấp để biến đổi m = 6,0 kg nước đá ở nhiệt độ t₁ = -20^oC biến thành hơi nước ở t₂ = 100^oC có giá trị bằng:

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄

trong đó lượng nhiệt Q₁ = c₁m(t₀ - t₁) cung cấp cho m (kg) nước đá có nhiệt dung riêng c_đ để nhiệt độ của nó tăng từ t₁ = -20^oC đến t₀ = 0^oC;

lượng nhiệt Q₀ = λm cung cấp cho m (kg) nước đá có nhiệt nóng chảy riêng λ ở t₀ = 0^oC tan thành nước ở cùng nhiệt độ ;

lượng nhiệt Q₂ = c₀m(t₂ -t₀) cung cấp cho m (kg) nước có nhiệt dung riêng c_n để nhiệt độ của nó tăng từ t₀ = 0^oC đến t₂ = 100^oC ;

lượng nhiệt Q₃ = Lm cung cấp cho m (kg) nước có nhiệt hoá hơi riêng L ở t₂ = 100^oC biến thành hơi nước ở cùng nhiệt độ.

Như vậy, ta có thể viết:

Q = c_đm(t₀ - t₁) + λm + c_nm(t₂ -t₀) + Lm

hay Q = m[c_đ(t₀ - t₁) + λ + c_n(t₂ -t₀) + L]

Thay số, ta tìm được:

Q = 6,0. [2090.(0 + 20) + 3,4.10⁵ + 4180.(100 - 0) + 2,3.10⁶]

=> Q ≈ 186.10⁶ J.

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 hay, chi tiết khác:

Bài VII.1 trang 94 SBT Vật Lí 10: Một thanh đồng thau hình trụ có tiết diện 25 cm² bị nung nóng từ nhiệt độ 0^oC đến 100^oC...

Bài VII.2 trang 95 SBT Vật Lí 10: Một vòng đồng mỏng khối lượng 15 g có đường kính 50 mm được treo vào một lực kế...

Bài VII.3 trang 95 SBT Vật Lí 10: Một thỏi nhôm khối lượng 8,0 kg ở 20^oC. Xác định lượng nhiệt cung cấp làm nóng chảy...

Bài VII.4 trang 95 SBT Vật Lí 10: Một dây đồng tiết diện 4mm², được uốn thành một vòng tròn bán kính 100 cm...

Bài VII.5 trang 95 SBT Vật Lí 10: Xác định độ dài của thanh đồng và độ dài của thanh thép ở 0^oC sao cho ở bất kì nhiệt độ nàọ...

Bài VII.6 trang 95 SBT Vật Lí 10:  Một khối sắt hình lập phương bị nung nóng và hấp thụ lượng nhiệt 297 kJ...

Bài VII.7 trang 95 SBT Vật Lí 10: Một vòng nhôm mỏng khối lượng 5,7 g được treo vào một lực kế lò xo và mặt đáy...

Bài VII.9* trang 96 SBT Vật Lí 10: Một đám mây thể tích 2,0.10¹⁰ m³ chứa hơi nước bão hòa trong khí quyển ở nhiệt độ 20^oC...

Bài VII.10 trang 96 SBT Vật Lí 10: Một sợi dây thép AB và một sợi dây đồng CD có độ dài và tiết diện giống nhau...