Cộng đồng chia sẻ tri thức Doc24.vn

Chủ đề 4: Sự chuyển thể của các chất

Gửi bởi: Phạm Thọ Thái Dương vào ngày 2020-03-11 08:23:49

- Công thức tính nhiệt nóng chảy: Q = λ m

Với λ(J/kg) là nhiệt nóng chảy riêng.

- Công thức tính nhiệt hóa hơi: Q = Lm.

Với L (J/kg) : Nhiệt hoá hơi riêng.

- Công thức tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra: Q = m.c.(t2 – t1).

Bài tập vận dụng

Bài 1: Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80g ở 0°C vào một cốc nhôm đựng 0,4kg nước ở 20°C đặt trong nhiệt lượng kế. Khối lượng của cốc nhôm là 0,20kg. Tính nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước vừa tan hết. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105J/kg. Nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và của nước là J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt độ do nhiệt truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế.

Hướng dẫn:

- Gọi t là nhiệt độ của cốc nước khi cục đá tan hết.

- Nhiệt lượng mà cục nước đá thu vào để tan thành nước ở t°C là: Q1 = l.m + c.m.t

- Nhiệt lượng mà cốc nhôm và nước tỏa ra cho nước đá là: Q2 = cAl . mAl ( t1 – t ) + cn . mn (t1 – t)

- Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. Q1 = Q2      Φt = 4,5°C

Bài 2: Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 5kg nước đá ở -10°C chuyển thành nước ở 0°C. Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá là 2090J/kg.K và nhiệt nóng chảy riêng của nước đá 3,4.105J/kg.

Hướng dẫn:

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 5kg nước đá ở -10°C chuyển thành nước đá ở 0°C là: Q1 = m.c.Δt = 104500 J

- Nhiệt lượng cần cung cấp để 5kg nước đá ở 0°C chuyển thành nước ở 0°C là: Q2 = λ.m = 17.105 J

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 5kg nước đá ở -10°C chuyển thành nước ở 0°C là: Q = Q1 + Q2 = 1804500 J

Bài 3: Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước ở 25°C chuyển thành hơi ở 100°C. Cho biết nhiệt dung riêng của nước 4180 J/kg.K và nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.106J/kg.

Hướng dẫn:

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước ở 25°C tăng lên 100°C là: Q1 = m.c.Δt = 3135 KJ

- Nhiệt lượng cần cung cấp để 10kg nước đá ở 100°C chuyển thành hơi nước ở 100°C là: Q2 = L.m = 23000 KJ

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước đá ở 25°C chuyển thành hơi nước ở 100°C là: Q = Q1 + Q2 = 26135 KJ

Bài 4: Tính nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho 0,2 kg nước đá ở -20°C tan thành nước và sau đó được tiếp tục đun sôi để biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100°C. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105J/kg, nhiệt dung riêng của nước đá là 2,09.103 J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước 4,18.103 J/kg.K, nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.106 J/kg.

Hướng dẫn:

- Nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho một cục nước đá có khối lượng 0,2kg ở-20°C tan thành nước và sau đó tiếp tục đun sôi để biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100°C.

Q = cd.m (t0 – t1) + l.m + cn.m(t2 - t1)+ L m = 619,96 kJ

Bài 5: Lấy 0,01kg hơi nước ở 100°C cho ngưng tụ trong bình nhiệt lượng kế chứa 0,2kg nước ở 9,5°C. nhiệt độ cuối cùng là 40°C, cho nhiệt dung riêng của nước là c = 4180 J/kg.K. Tính nhiệt hóa hơi của nước.

Hướng dẫn:

- Nhiệt lượng tỏa ra khi ngưng tụ hơi nước ở 100°C thành nước ở 100°C:

Q1 = L m1 = 0,01.L

- Nhiệt lượng tỏa ra khi nước ở 100°C thành nước ở 40°C:

Q2 = mc(100 - 40) = 0.01 .4180 (100 - 40) = 2508 J

- Nhiệt lượng tỏa ra khi hơi nước ở 100°C biến thành nước ở 40°C:

Q = Q1 + Q2 = 0,01 L + 2508       (1)

- Nhiệt lượng cần cung cấp để 0,2kg nước từ 9,5°C thành nước ở 40°C:

Q3 = 0,2.4180 (40 - 9,5) = 25498 J      (2)

- Theo phương trình cân bằng nhiệt: (1) = (2). Vậy 0,01 L + 2508 = 25498. Suy ra: L = 2,3.106 J/kg.

Lượt xem: 226