Title 4. CHỦ ĐỀ 04. NHIỆT DUNG RIÊNG, NHIỆT NÓNG CHẢY RIÊNG, NHIỆT HÓA HƠI RIÊNG.docx ✅

CHỦ ĐỀ 04: NHIỆT DUNG RIÊNG, NHIỆT NÓNG CHẢY RIÊNG, NHIỆT HÓA HƠI RIÊNG I. LÍ THUYẾT CĂN BẢN 1.Nhiệt dung riêng a)Khái niệm Nhiệt dung riêng của một chất có giá trị bằng nhiệt lượng để làm tăng nhiệt độ của 1 kg chất đó lên 1K: 21 Q c mTT  (Trong hệ SI, nhiệt dung riêng có đơn vị là J/kg.K) b)Thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước Dụng cụ Tiến hành +Biến thế nguồn (1) +Bộ đo công suất nguồn điện (oát kế) có tích hợp chức năng đo thời gian (2) +Nhiệt kế điện tử hoặc cảm biến nhiệt độ +Nhiệt lượng kế, kèm dây điện trở (4) +Cân điện tử (5) +Đổ một lượng nước vào nhiệt lượng kế (dây điện trở chìm trong nước), xác định khối lượng nước này. +Cắm đầu đo nhiệt kế vào nhiệt lượng kế. +Nối oát kế với nhiệt lượng kế và nguồn điện +Bật nguồn điện +Khuấy liên tục để nước nóng đều. Cứ sau 1 phút, đọc công suất dòng điện từ oát kế, nhiệt độ từ nhiệt kế rồi ghi lại kết quả. Xác định nhiệt dung riêng của nước bằng công thức: t c mT    P. 2.Nhiệt nóng chảy riêng a)Khái niệm Nhiệt nóng chảy tiêng của một chất rắn có giá trị bằng nhiệt lượng cần cung cấp choi 1kg chất đó chuyển hoàn toàn từ thể rắn sang thể lỏng tại nhiệt độ nóng chảy: Q m Trong hệ SI, nhiệt dung riêng có đơn vị là J/kg b)Thí nghiệm đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá Dụng cụ Tiến hành
+Biến thế nguồn (1) +Bộ đo công suất nguồn điện (oát kế) có tích hợp chức năng đo thời gian (2) +Nhiệt kế điện tử hoặc cảm biến nhiệt độ +Nhiệt lượng kế, kèm dây điện trở (4) +Cân điện tử (5) +Cho viên nước đá (khối lượng m(kg) và một ít nước lạnh vào bình nhiệt lượng kế, sao cho toàn bộ điện trở chìm trong hỗn hợp nước đá. +Cắm đầu đo của nhiệt kế vào bình nhiệt lượng kế. +Nối oát kế với nhiệt lượng kế và nguồn điện. +Bật nguồn điện. +Khuấy liên tục nước đá, cứ sau 2 phút lại đọc số đo trên oát kế và nhiệt độ trên nhiệt kế rồi ghi lại kết quả Xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá bằng công thức:  t m P. 3. Nhiệt hóa hơi riêng a)Khái niệm Nhiệt hóa hơi riêng của một chất lỏng có giá trị bằng nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg chất đó hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi: Q L m Trong hệ SI, nhiệt dung riêng có đơn vị là J/kg b)Thí nghiệm đo nhiệt hóa hơi riêng của nước Dụng cụ Tiến hành +Biến thế nguồn (1) +Bộ đo công suất nguồn điện (oát kế) có tích hợp chức năng đo thời gian (2) +Nhiệt kế điện tử hoặc cảm biến nhiệt độ (3) +Nhiệt lượng kế, kèm dây điện trở (4) +Cân điện tử (5) +Đặt nhiệt lượng kế lên cân. Đổ nước nóng vào nhiệt lượng kế. Xác định khối lượng nước trong bình. +Tháo nắp bình ra khỏi nhiệt lượng kế +Nối oát kế với nguồn điện. +Đặt dây điện trở vào nhiệt lượng kế sao cho toàn bộ dây điện trở chìm trong nước. +Bật nguồn điện. +Đun sôi nước trong bình nhiệt lượng kế. Cứ sau 2 phút, đọc số đo ghi trên oát kế, khối lượng nước trong bình nhiệt lượng kế trên cân. Xác định nhiệt hóa hơi riêng của nước bằng công thức:    t L m P. II. BÀI TẬP MINH HỌA BÀI TẬP 1. Người ta thực hiện thí nghiệm xác định nhiệt dung riêng của đồng với một miếng đồng kim loại có khối lượng 850 g. Lúc đầu, nhiệt độ của miếng đồng là 12°C. Ghi lại thời gian từ
khi bật bộ phận đốt nóng đến khi nhiệt độ miếng đồng tăng tới 30°C. Sau đó, miếng đồng được làm nguội về nhiệt độ ban đầu và thí nghiệm được lặp lại nhưng thay đổi công suất đốt nóng. Kết quả đo được như sau: Công suất bộ phận đốt nóng (W) Thời gian đốt nóng (s) 40 146 Theo kết quả của thí nghiệm này, nhiệt dung riêng của đồng là bao nhiêu? Hướng dẫn *Nhiệt dung riêng của đồng: 3 40146 3817 850103012      Q.. c, mtmt.. P (J/kg.K) BÀI TẬP 2. Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 4 kg cục nước đá ở 0°C để chuyển nó thành nước ở 20°C. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.10 5 J/kg và nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/(kg.K). Hướng dẫn *Nhiệt lượng để làm nóng chảy 4 kg cục nước đá (thể rắn) ở 0 0 C: 1Qm *Nhiệt lượng để làm nóng nước (thể lỏng) từ 0 0 C lên đến 20 0 C: 20Qmctt *Tổng nhiệt lượng cần cung cấp: 512043410441802001694400QQQmmctt.,...J BÀI TẬP 3. Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho miếng nhôm khối lượng 100 g ở nhiệt độ 20°C, để nó hoá lỏng ở nhiệt độ 658°C. Nhôm có nhiệt dung riêng là 896 J/(kg.K), nhiệt nóng chảy riêng là 3,9.10 5 J/kg. Hướng dẫn *Nhiệt lượng để làm nóng 100g nhôm từ 20 0 C lên đến 658 0 C: 10189665820571648Qmct,..,J *Nhiệt lượng để làm nóng chảy 100 g nhôm ở nhiệt độ 658 0 C: 5 201391039000Qm..,.J *Tổng nhiệt lượng cần cung cấp: 12961648QQQ,J BÀI TẬP 4. Xác định lượng nhiệt cần cung cấp cho cục nước đá khối lượng 0,2 kg ở 020C biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100°C. Cho biết nước đá có nhiệt nóng chảy riêng là 53410,. (J/kg) và nhiệt dung riêng là 320910,. (J/kg.K); nước có nhiệt dung riêng là 4180 (J/kg.K) và nhiệt hoá hơi riêng là 62310,. (J/kg). Hướng dẫn – 20 0 C 0 0 C 100 0 C Nóng chảy Hóa hơi Rắn Lỏng
*Nhiệt lượng để làm nóng cục nước đá từ –20 0 C lên đến 0 0 C: 3 10220910208360dQmct,.,..J *Nhiệt lượng để làm nóng chảy 0,2 kg cục nước đá ở 0 0 C: 530234106810Qm,.,..J *Nhiệt lượng để làm nóng 0,2 kg nước từ 0 0 C lên đến 100 0 C: 202418010083600nQmct,..J *Nhiệt lượng dùng để hóa hơi 0,2 kg nước từ 100 0 C: 640223104610QmL,.,..J *Tổng nhiệt lượng cần cung cấp: 12619960QQQQQJ III. BÀI TẬP NĂNG LỰC & CẤP ĐỘ TƯ DUY Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn Câu 1. Để xác định nhiệt dung riêng của của một chất bằng thực nghiệm ta không cần dùng đến dụng cụ nào sau đây? A.Cân điện tử. B. Nhiệt kế. C. Oát kế. D. Vôn kế Câu 2. Nhiệt nóng chảy riêng của đồng là 1,8.10 5 J/kg có ý nghĩa gì? A. Khối đồng sẽ toả ra nhiệt lượng 1,8.10 5 J khi nóng chảy hoàn toàn. B. Mỗi kilôgam đồng cần thu nhiệt lượng 1,8.10 5 J để hoá lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy. C. Khối đồng cần thu nhiệt lượng 1,8.10 5 J để hoá lỏng. D. Mỗi kilôgam đồng toả ra nhiệt lượng 1,8.10 5 J khi hoá lỏng hoàn toàn. Câu 3. Cho nhiệt dung riêng của một số chất ở 0 0 C ở bảng sau: Chất Nhiệt dung riêng (J/kg.K) Nhôm 880 Đồng 380 Chì 126 Nước đá 1800 Nếu các chất trên có cùng khối lượng thì chất nào sẽ dễ nóng lên và cũng dễ nguội đi so với các chất còn lại? A.Nhôm. B. Đồng. C. Chì. D. Nước đá. Câu 4. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 53410,. J/kg. Nhiệt lượng Q cần cung cấp để làm nóng chảy 100 g nước đá ở 0 0 C bằng A.0,34.10 3 J. B.340.10 5 J. C.34.10 7 J. D.34.10 3 J. Hướng dẫn *Áp dụng công thức: 50134103410Qm,.,..J Chọn D Câu 5. Biết nhiệt hóa hơi riêng của nước là 62310L,. J/kg. Nhiệt lượng cần cung cấp để làm bay hơi hoàn toàn 100 g nước ở 100 0 C là A. 62310.J . B. 52310,.J . C. 62310,.J . D. 402310,.J . *Áp dụng công thức: 660123102310QmL,.,.,.J Chọn D