Title BÀI 5_NHIỆT DUNG RIÊNG - NHIỆT LƯỢNG-HS.pdf ✅

1 BÀI 5. NHIỆT DUNG RIÊNG. CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG VÍ DỤ MINH HỌA  Câu hỏi giáo khoa Ví dụ 1. Biết nhiệt dung riêng của nước lớn gấp hơn hai lần của dầu, tại sao trong bộ tản nhiệt (làm mát) của máy biến thế, người ta lại dùng dầu mà không dùng nước như trong bộ tản nhiệt của động cơ nhiệt? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 2. Tại sao khí hậu ở các vùng gần biển ôn hòa hơn (nhiệt độ ít thay đổi hơn) so với khí hậu các vùng nằm sâu trong đất liền? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 3. Hãy dựa vào giá trị của nhiệt dung riêng của nước và của đất trong trên để giải thích tại sao ban ngày có gió mát thổi từ biển vào đất liền, ban đêm có gió ấm thổi từ đất liền ra biển? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 4. Giải thích tại sao khi hai vật chênh lệch nhiệt độ tiếp xúc với nhau thì nhiệt độ của chúng sẽ tiến đến bằng nhau? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 5. Xét trường hợp đun một ấm nước, nhiệt lượng cần cung cấp cho nước sẽ thay đổi như thế nào nếu khối lượng của nước càng lớn và độ tăng nhiệt độ của nước càng lớn? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 6. a) Một hệ gồm n vật có khối lượng m1, m2,..., mn ở nhiệt độ ban đầu t1, t2,..., tn làm bằng các chất có nhiệt dung riêng là c1 , c2, ..., cn trao đổi nhiệt với nhau. Bỏ qua sự mất nhiệt ra môi trường. Tính nhiệt độ cân bằng của hệ? b) Thả 300 g sắt ở 10oC và 400 g đồng ở 25 oC vào 200 g nước ở 20oC .Tính nhiệt độ của hệ khi cân bằng biết nhiệt dung riêng của sắt, đồng và nước lần lượt là 460 J/(kg.K), 380 J/(kg.K) và 4200 J/(kg.K). .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................
2 .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 7. Cho 200 g nước nóng ở 80°C được thêm vào 300 g nước lạnh ở nhiệt độ 10°C Bỏ qua nhiệt lượng do bình chứa, tính nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp nước. Nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K. .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 8. Một chất rắn có khối lượng 60 g ở nhiệt độ 100°C được cho vào 150 g nước ở 20°C. Nhiệt độ cuối cùng ghi được là 25 °C.Tính nhiệt dung riêng của chất rắn. Biết nhiệt dung riêng của nước 4200 J/kg.°C. .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 9. Ba chất lỏng khác nhau A, B, C có nhiệt độ lần lượt là 14°C; 24°C và 34°C. Khi trộn các khối lượng A và B bằng nhau thì nhiệt độ của hỗn hợp là 20°C. Khi trộn các khối lượng B và C bằng nhau thì nhiệt độ của hỗn hợp là 31°C. Nếu trộn lẫn các khối lượng A và C bằng nhau thì nhiệt độ của hỗn hợp lúc này sẽ là bao nhiêu? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 10. Một nhiệt lượng kế chứa 2 kg nước ở 15oC. Cho vào nhiệt lượng kế quả cân bằng thau có khối lượng 500 g ở 100oC. Tìm nhiệt độ cân bằng của hệ. Coi rằng vỏ nhiệt lượng kế không thu nhiệt. Cho các nhiệt dung riêng của thau và nước lần lượt là: c1 = 3,68.102 (J/kg.độ), c2 = 4,186.103 (kJ/kg.độ). .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 11. Hai vật nóng (1) và lạnh (2) có cùng khối lượng m cho tiếp xúc nhau, chúng thực hiện quá trình trao đổi nhiệt. Khi đạt đến sự cân bằng nhiệt, nhiệt độ của vật nóng giảm đi một lượng Δt. Khi đó nhiệt độ của vật lạnh tăng thêm bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của vật nóng (1) và vật lạnh (2) lần lượt là c1 và c2 với c1 = 2c2. .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 12. Pha một lượng nước nóng vào nước ở 10oC. Nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp nước là 20oC. Biết khối lượng nước lạnh gấp ba lần khối lượng nước nóng. Hỏi nhiệt độ lúc đầu của nước nóng bằng bao nhiêu? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 13. Đổ 738 g nước ở nhiệt độ 15oC vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100 g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200 g ở nhiệt độ 1000C. Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 17∘C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4186 J/kg.K. Hãy tính nhiệt dung riêng của kim loại đồng? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 14. Một bình nhôm có khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 20°C. Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,2 kg đã được đun nóng tới nhiệt độ 75°C. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt. Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là 920 J/kgK; nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kgK và nhiệt dung riêng của sắt là 460 J/kgK. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường xung quanh.
3 .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 15. Để xác định nhiệt độ của một chiếc lò, người ta đốt trong nó một cục sắt có khối lượng m1 = 0,3 kg rồi thả nhanh vào trong bình chứa m2 = 4 kg nước có nhiệt độ ban đầu là t2 = 8°C. Nhiệt độ cuối cùng trong bình là t = 16°C. Bỏ qua trao đổi nhiệt với vỏ bình. Nhiệt dung riêng của sắt là c1 = 460J/(kg.K) và nhiệt dung riêng của nước c2 = 4200 J/(kg.K). Hãy xác định nhiệt độ của lò. .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 16. Trộn lẫn rượu và nước người ta thu được hỗn hợp nặng 140 g ở nhiệt độ 36°C. Tính khối lượng của nước và khối lượng của rượu đã trộn. Biết rằng ban đầu rượu có nhiệt độ t1 = 19°C và nước có nhiệt độ t2 = 100°C, cho biết nhiệt dung riêng của rượu là c1 = 2500J/(kg.K), của nước là c2 = 4200J/(kg.K). .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 17. Trong nông nghiệp có một phương pháp xử lí thóc giống gọi là “ba sôi hai lạnh”, trong đó người ta pha ba phần nước sôi (trong khoảng từ 90°C tới 100°C với hai phần nước lạnh trong khoảng từ 20°C đến 30°C. Tính nhiệt độ của nước sau khi pha. .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 18. Có ba chất lỏng không tác dụng hóa học với nhau và được trộn lẫn vào nhau trong một nhiệt lượng kế. Chúng có khối lượng lần lượt là m1 =1 kg, m2 = 10 kg, m3 = 5 kg, có nhiệt dung riêng lần lượt là c1 = 2000 J/(kg.K), c2 = 4000 J/(kg.K), c3 = 2000 J/(kg.K) và có nhiệt độ ban đầu là t1 = 6oC, t2 = ғ40oC, t3 = 60oC. a) Hãy xác định nhiệt độ của hỗn hợp khi xãy ra cân bằng. b) Tính nhiệt lượngcần thiết (theo đơn vị mega - Joule) để hỗn hợp được nóng lên thêm 6oC. Biết rằng khi trao đổi nhiệt không có chất nào bị hóa hơi hay đông đặc. .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 19. Một học sinh làm thí nghiệm như sau: từ hai bình chứa cùng một loại chất lỏng ở nhiệt độ khác nhau; múc một cốc chất lỏng từ bình 2 đổ vào bình 1 rồi đo nhiệt độ chất lỏng ở bình 1 khi cân bằng nhiệt. Lập lại thí nghiệm trên 4 lần học sinh đó ghi lại các nhiệt độ của chất lỏng ở bình 1 sau mỗi lần là: 20oC, 35oC, xoC, 50oC. Biết nhiệt độ và khối lượng chất lỏng trong cốc cả 4 lần đổ là như nhau, bỏ qua sự trao đổi nhiệt của chất lỏng với môi trường và bình chứa. Hãy tìm nhiệt độ x oC và nhiệt độ chất lỏng ở hai bình lúc đầu? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 20. Cho ba quả nặng khối lượng 200 g, 300 g, 500 g bằng cùng một thứ kim loại và được nung nóng đến cùng một nhiệt độ T. Cho một bình đựng nước ở nhiệt độ t. Thả quả nặng 200g vào nước, đến