Xác định lượng nhiệt cần cung cấp cho cục nước đá khối lượng 0,2 kg ở -20 ° C biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100 ° C. Cho biết nước đá có nhiệt nóng chảy riêng là 3,4. 10 5 J/kg và nhiệt dung riêng là 2,09. 10 3 J/kg.K ; nước có nhiệt dung riêng là 4,18. 10 3 J/kg.K và nhiệt hoá hơi riêng là 2,3. 10 3 J/kg.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Lượng nhiệt cần cung cấp để biến đổi m = 6,0 kg nước đá ở nhiệt độ t 1 = -20 ° C biến thành hơi nước ở t 2 = 100 ° C có giá trị bằng :
Q = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4
trong đó lượng nhiệt Q 1 = c 1 m( t 0 - t 1 ) cung cấp cho m (kg) nước đá có nhiệt dung riêng c đ để nhiệt độ của nó tăng từ t 1 = -20 ° C đến t 0 = 0 ° C ; lượng nhiệt Q 0 = λ m cung cấp cho m (kg) nước đá có nhiệt nóng chảy riêng λ ở t 0 = 0 ° C tan thành nước ở cùng nhiệt độ ; lượng nhiệt Q 2 = c 0 m( t 2 - t 0 )
cung cấp cho m (kg) nước có nhiệt dung riêng c n để nhiệt độ của nó tăng từ t 0 = 0 ° C đến t 2 = 100 ° C ; lượng nhiệt Q 3 = Lm cung cấp cho m (kg) nước có nhiệt hoá hơi riêng L ở t 2 = 100 ° C biến thành hơi nước ở cùng nhiệt độ. Như vậy, ta có thể viết:
Q = c đ m( t 0 - t 1 ) + λ m + c n m( t 2 - t 0 ) + Lm
hay Q = m[ c đ ( t 0 - t 1 ) + λ + c n ( t 2 - t 0 ) + L]
Thay số, ta tìm được :
Q = 6,0. [2090.(0 + 20) + 3,4. 10 5 + 4180.(100 - 0) + 2,3. 10 6 ]
Q ≈ 186. 10 6 J.
Đáp án: C
- Nhiệt lượng cần thiết để viên đá biến thành nước hoàn toàn tức là nhiệt độ của hỗn hợp lúc này là 0 0 C
- Gọi Q 1 là nhiệt lượng nược thu vào để tăng nhiệt độ từ t 1 = - 10 0 C đến t 2 = 0 0 C :
- Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 0 0 C :
- Nhiệt lượng cần thiết để viên đá biến thành nước hoàn toàn là:
68 + 3,6 = 71,6 (kJ)
Chọn đáp án C
Hướng dẫn:
Lượng nhiệt Q cung cấp để làm nóng chảy cục nước đá khối lượng m = 50g và nhiệt độ ban đầu t 0 = - 20 ° C có giá trị bằng:
Q = m.c.(t – t 0 ) + λ m = m[c(t – t 0 ) + λ ] = 19 (kJ)
Ta có:
m=500g=0,5kg
\(t_đ\)=-12oc;\(t_s\)=0oc
λ=340000j/kg
c=2100j/kg
Q=?j
Bài giải
Nhiệt lượng cần phải dùng để làm nóng chảy cục nước đá là
Q=Q1+Q2=mc(\(t_s\)-\(t_đ\))+mλ=\(0,5\cdot2100\cdot\left(0-\left(-12\right)\right)+0,5\cdot340000\)=182600(j)
Nhiệt lượng để làm đá tăng từ -200C đến 00C:
\(Q_1=mc\left(0^0-\left(-20\right)^0\right)=20mc\left(J\right)\)
Nhiệt lượng để làm đá từ 0 độ C tan chảy hoàn toàn là:
\(Q_2=m\lambda\left(J\right)\)
Nhiệt lượng để nước tăng tư 0 độ C đến 100 độ C là
\(Q_3=mc\left(100-0\right)=100mc\left(J\right)\)
Nhiệt lượng để nước hóa hơi hoàn toàn:
\(Q_4=mL\left(J\right)\)
\(\Rightarrow Q=Q_1+Q_2+Q_3+Q_4=0,2.2,09.10^3.20+0,2.3,4.10^5+0,2.4,18.10^3.100+0,2.2,3.10^6=....\left(J\right)\)
Gọi λ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá khối lượng m 0 ở t 0 = 0 ° C ; còn c 1 , m 1 , c 2 , m 2 là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc nhôm và của lượng nước đựng trong cốc ở nhiệt độ t 1 = 20 ° C. Nếu gọi t ° C là nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết thì lượng nhiệt do cục nước đá ở t 0 = 0 ° C đã thu vào để tan thành nước ở t ° C bằng :
Q = λ m 0 + c 2 m 0 (t - t 0 ) = m 0 ( λ + c 2 t)
Còn nhiệt lượng do cốc nhôm và lượng nước đựng trong cốc ở t 1 = 20 ° C. toả ra để nhiệt độ của chúng giảm tới toC (với t < t 1 ) có giá trị bằng :
Q'= ( c 1 m 1 + c 2 m 2 )( t 1 - t)
Theo định luật bảo toàn năng lượng, ta có :
Q' = Q ⇒ ( c 1 m 1 + c 2 m 2 ) ( t 1 - t) = m 0 ( λ + c 2 t)
Từ đó suy ra :
Thay số : t ≈ 3,7 ° C.
Nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho một cục nước đá có khối lượng 0,2kg ở -20oC tan thành nước và sau đó tiếp tục đun sôi để biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100oC: Q = c d . m . t 0 - t 1 + λ . m + c n . m . t 2 - t 1 + L . m = 619 , 96 k J
Đáp án: B
Nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho một cục nước đá có khối lượng 200 g nước đá ở -20 ° C tan thành nước và được đun sôi để biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100 ° C
Q = c đ m( t 1 - t 0 ) + λ m + c n m( t 2 - t 1 ) + Lm
hay Q = m [ c đ ( t 1 - t 0 ) + λ + c n ( t 2 - t 1 ) + L]
Thay số, ta tìm được :
Q = 0,2. [2,09. 10 3 (0 - (-20)) + 3,4. 10 5 + 4,18. 10 3 (100 - 0) + 2,3. 10 6 ]
hay Q = 205 960 J ≈ 206 kJ