Một lò nung điện có công suất 10000 W dùng để làm nóng chảy hoàn toàn 3 kg đồng có nhiệt độ ban đầu \(30\). Biết rằng chỉ có 60% năng lượng tiêu thụ của lò được dùng vào việc làm đồng nóng lên và làm nóng chảy đồng. Nhiệt độ nóng chảy của đồng là \(1084\). Nhiệt dung riêng của đồng là \(380\text{ }\!\!~\!\!\text{ J}/\left( \text{kg}.\text{K} \right)\), nhiệt nóng chảy riêng của đồng là \(1,{{8.10}^{5}}\text{J}/\text{kg}\).

Thời gian để làm nóng chảy hoàn toàn 3 kg đồng từ nhiệt độ ban đầu là bao nhiêu phút (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm)?

Một học sinh thực hiện thí nghiệm xác định nhiệt dung riêng của thanh đồng bằng phương pháp cân bằng nhiệt. Các dữ kiện được xác định sau:

     · Thanh đồng có khối lượng \({{\text{m}}_{1}}=150\) g, được nung nóng đến nhiệt độ \({{\text{t}}_{1}}=100\) °C.

     · Nước trong nhiệt lượng kế có khối lượng \({{\text{m}}_{2}}=250\) g và nhiệt độ ban đầu \({{\text{t}}_{2}}=25\) °C.

Sau khi thả thanh đồng vào nước, học sinh ghim nhiệt kế vào nước và quan sát. Khi giá trị của nhiệt kế không thay đổi nữa và hiển thị 28 °C.

Cho nhiệt dung riêng của nước là \({{\text{c}}_{\text{n}\text{c}}}=4200\) J/(kg.K). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và môi trường bên ngoài. Gọi \({{\text{c}}_{\text{}\text{ng}}}\) (J/(kg.K)) và \({{\text{t}}_{\text{cb}}}\) (°C) lần lượt là nhiệt dung riêng của đồng và nhiệt độ của hệ khi xảy ra cân bằng nhiệt.

Một miếng đồng có khối lượng \(m_{\mathrm{Cu}}=75 \mathrm{~g}\) được làm nóng trong phòng thí nghiệm đến nhiệt độ \(312^{\circ} \mathrm{C}\). Sau đó, miếng đồng được thả vào một cốc thủy tinh chứa \(m_{\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}}=220 \mathrm{~g}\) nước. Nhiệt dung của cốc là \(c=45 \mathrm{cal} / \mathrm{K}\). Nhiệt độ ban đầu của nước và cốc là \(t_{0}=20^{\circ} \mathrm{C}\). Nhiệt dung riêng của đồng và nước lần lượt là \(c_{\mathrm{Cu}}=0,092 \mathrm{cal} \cdot \mathrm{g}^{-1} \cdot \mathrm{~K}^{-1}\) và \(c_{\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}}=1,0 \mathrm{cal} \cdot \mathrm{g}^{-1} \cdot \mathrm{~K}^{-1}\). Biết rằng chỉ có sự truyền nhiệt giữa nước, đồng và cốc là đáng kể và nước bốc hơi không đáng kể.

Nhiệt độ của nước ngay sau khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu?

Hình vẽ mô tả nguyên lý hoạt động của một chiếc bàn là hơi nước. Nước ban đầu từ bình ở nhiệt độ 30°C nhỏ xuống tấm kim loại, sau đó bay hơi thành hơi nước ở 100°C. Bộ phận làm nóng có công suất điện là 1,5 kW. Giả sử toàn bộ năng lượng điện được truyền vào tấm kim loại, giúp duy trì nhiệt độ làm việc ổn định. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kg.K và nhiệt hoá hơi riêng của nước là 2,3.106 J/kg. Trong mỗi phút, bàn là tạo ra bao nhiêu gam hơi nước? (làm tròn kết quả đến quả phần trăm).    

Một lượng nước khối lượng 20 g ở nhiệt độ 5⁰C. Cho biết nhiệt dung riêng và nhiệt hoá hơi riêng của nước lần lượt là \(4180\text{ }\!\!~\!\!\text{ J/kg}\text{.K}\) và \(\text{L}=2,{{3.10}^{6}}\) J/kg. Nước hoá hơi ở 100⁰C, nhiệt lượng cần thiết cần cung cấp để chuyển lượng nước đó hoá hơi hoàn toàn thành hơi nước ở 100⁰C là

Ống dẫn nhiệt (heatpipe) là một thiết bị tản nhiệt hiệu quả được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử, bao gồm cả CPU của máy tính. Ống được làm bằng kim loại hàn kín hai đầu trong đó có chứa một lượng môi chất lỏng xác định và ống được chia làm ba phần: phần bay hơi, phần đoạn nhiệt và phần ngưng. Khi nhiệt được truyền vào, chất lỏng ở trong phần bay hơi sẽ nóng lên và chuyển thành hơi, phần hơi này sẽ đi qua phần đoạn nhiệt và đến phần ngưng. Tại phần ngưng, luồng hơi được làm mát và ngưng tụ lại thành chất lỏng và quay trở lại đầu kia thông qua hiện tượng mao dẫn để hoàn thành một chu trình. Giả sử một CPU sử dụng hệ thống heatpipe chứa 10 gam nước ở nhiệt độ \(25\) và nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K và khi hoạt động CPU này sinh công suất tỏa nhiệt 65 W.

Giả sử trong khoảng thời gian 1 phút, toàn bộ nhiệt lượng CPU sinh ra đều dùng để làm nóng khối nước ban đầu trong ống, chưa xảy ra quá trình bay hơi và tuần hoàn chất lỏng quay về. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của ống kim loại. Sau 1 phút, nhiệt độ của nước tăng thêm

Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá. Các bạn bố trí thí nghiệm như hình bên và tiến hành thí nghiệm qua các bước sau:

Buớc 1

  Cho nước đá vào nhiệt lượng kế và hứng nước chảy ra bằng một chiếc cốc.

  Sau khi nước chảy vào cốc khoảng một phút, cho nước chảy vào cốc (ở trên cân) trong thời gian \(t\) (phút), xác định khối lượng \(\mathrm{m}_{1}\) của nước trong cốc này.

Bước 2

  Bật biến áp nguồn.

  Đọc số chỉ \(\mathcal{P}\) của oát kế.

  Cho nước chảy thêm vào cốc trong thời gian t . Xác định khối lượng \(\mathrm{m}_{2}\) của nước trong cốc lúc này.

Kết quả thí nghiệm được nhóm ghi lại ở bảng sau:

Xem điều kiện môi trường (nhiệt độ, áp suất, ...) không đổi trong suốt thời gian làm thí nghiệm và điện năng tiêu thụ chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt lượng cung cấp cho nước đá. Bỏ qua sự bay hơi của nước.

Khối lượng nước đá tan do nhận nhiệt lượng từ dây nung là:

Một vật có khối lượng m được làm từ chất có nhiệt dung riêng c. Khi nhiệt độ của vật thay đổi từ t₁ đến t₂ (vật không xảy ra sự chuyển thể) thì cần cung cấp cho vật nhiệt lượng Q tính bằng công thức

Tính nhiệt lượng cần thiết để làm hóa hơi hoàn toàn \(200\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}\) nước ở \(20\text{ }\!\!~\!\!\text{ }\). Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là \(4200\text{ }\!\!~\!\!\text{ J}.\text{k}{{\text{g}}^{-1}}.{{\text{K}}^{-1}}\) và nhiệt hóa hơi của nước là \(2,{{26.10}^{6}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ J}/\text{kg}\).  

Một học sinh dùng bếp điện để đun một ấm nhôm khối lượng 500 g đựng 1,4 ℓ nước ở nhiệt độ 25 °C. Sau 30 phút đã có 25% lượng nước trong ấm hóa hơi ở nhiệt độ sôi 100 °C. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/(kg.K), của nước là 4 200 J/(kg.K); nhiệt hóa hơi riêng của nước ở nhiệt độ sôi là 2,26.10⁶ J/kg. Khối lượng riêng của nước là 1 000 kg/m³. Hiệu suất của quá trình đun nước là 80%. Nhiệt lượng trung bình mà bếp điện cung cấp cho ấm nước trong mỗi giây bằng bao nhiêu J (làm tròn kết quả đến hàng chục)?

Một gia đình đang chuẩn bị bữa ăn ngoài trời vào mùa hè, họ muốn làm tan và đun nóng 4 kg nước đá từ 0⁰C để có nước 25⁰C cho thức uống của mình. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 34.10⁵ J/kg và nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/(kg.K). Nhiệt lượng để chuyển nước đá này thành nước ở 25⁰C bằng

Một học sinh dùng dây đun có công suất 75 W để thực hiện thí nghiệm đo nhiệt hóa hợi riêng của nước như hình vẽ. Khi nước sôi, số chỉ khối lượng trên cân giảm dần từ 150 g về 137 g trong thời gian 400 s . Qua thí nghiệm, học sinh này xác định được nhiệt hóa hơi riêng của nước là \(\mathrm{a} \cdot 10^{6} \mathrm{~J} / \mathrm{kg}\). Giá trị của a xấp xỉ là:

Khoảng \(70 \%\) bề mặt của Trái Đất được bao phủ bởi nước. Vì có ..\(1)... nên lượng nước này có thể hấp thụ năng lượng nhiệt khổng lồ của năng lượng Mặt Trời mà vẫn giữ cho ..\(2)... của bề mặt Trái Đất tăng không nhanh và không nhiều, tạo điều kiện thuận lợi cho sự sống của con người và các sinh vật khác. Khoảng trống (1) và (2) lần lượt là

Một khối iốt rắn có khối lượng 50 g được đun bằng một nguồn nhiệt công suất 20 W. Biết nhiệt hoá hơi riêng của iốt ở 114 ^oC là 246 kJ/kg. Thời gian tối thiểu để iốt thăng hoa hoàn toàn là bao nhiêu giây? Giả sử toàn bộ nhiệt truyền cho iốt.

Một gia đình sử dụng một bếp từ để nấu chín thực phẩm như nước uống, thịt, cá,… Mạng điện gia đình sử dụng là mạng điện xoay chiều. Dòng điện xoay chiều sau khi được cấp cho bếp điện sẽ đi qua bộ dao động điện từ cao tần, thành phần tạo ra dao động điện cao tần trong mâm nhiệt là một “con” thyristor.

Trong bữa ăn tối một gia đình dùng bếp từ này để chiên một lát thịt sườn khối lượng 250 gam. Giả sử lượng nước trong lát thị chiếm 70% tổng khối lượng. Biết rằng lát thịt chín khi 40% khối lượng nước bay hơi. Hiệu suất của bếp từ là 80%. Công suất điện của bếp là 1200W. Vì nước chứa trong lát thịt có tốc độ bay hơi thấp, nhiệt hóa hơi riêng của nước trong lát thịt ở nhiệt độ bề mặt chảo nóng 300°C là 13,8.10⁶ J/kg.

Sử dụng các thông tin sau cho Câu 3 và Câu 4: Hình bên là sơ đồ nguyên lí hoạt động của một máy sười dùng nước nóng. Nước nóng được bơm vào ống bên trong máy, hệ thống tản nhiệt được gắn với ống này. Không khí lạnh được hút vào trong máy sưởi bằng quạt và được làm ấm lên nhờ hệ thống tản nhiệt. Mỗi giờ có 575 kg nước nóng được bơm qua máy. Biết nhiệt độ của nước giảm 5,0 °C khi đi qua máy; nhiệt dung riêng của nước là c = 4180 J/(kg.K).

Nhiệt lượng tỏa ra từ nước trong mỗi giờ là

Hình bên là sơ đồ nguyên lí hoạt động của một máy lạnh. Máy lạnh sử dụng một hệ thống làm lạnh bằng chất lỏng. Chất lỏng này được bơm qua ống làm mát, nơi nó hấp thụ nhiệt từ không khí trong phòng và sau đó bay hơi thành khí. Sau đó, khí này được nén và chuyển vào dàn nóng để giải phóng nhiệt ra ngoài môi trường. Mỗi giờ có 400 kg chất lỏng được bơm qua máy. Biết nhiệt dung riêng của chất lỏng là c = 3600 J/(kgK), và nhiệt độ của chất lỏng tăng thêm 8⁰C khi hấp thụ nhiệt từ không khí trong phòng.

Nhiệt lượng hấp thụ vào chất lỏng trong mỗi giờ là

Hình bên dưới là sơ đồ nguyên lí hoạt động của một máy sưởi dùng nước nóng. Nước nóng được bơm vào ống bên trong máy, hệ thống tản nhiệt được gắn với ống này. Không khí lạnh được hút vào trong máy sưởi bằng quạt và được làm ấm lên nhờ hệ thống tản nhiệt. Mỗi giờ có 575 kg nước nóng được bơm qua máy. Biết nhiệt độ của nước giảm 5,0 °C khi đi qua máy; nhiệt dung riêng của nước là c = 4180 J/(kg.K).

Nhiệt độ của nước giảm bao nhiêu kelvin khi đi qua máy sưởi?

Một học sinh thực hiện một thí nghiệm để tìm nhiệt hóa hơi riêng của nước. Một cốc thủy tinh chứa nước được đặt trên cân điện tử. Nước được đun nóng bằng một máy sưởi nhúng với công suất P = 100 W , được nhúng trong nước sao cho không chạm vào cốc thủy tinh, như hình vẽ. Coi nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh không đáng kể. Cho biết nhiệt độ ban đầu của nước là 270C và sôi ở 1000C, nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kg.K. Khi nước bắt đầu sôi, học sinh đọc số cân. Sau 1,598 phút học sinh đọc lại số cân thu được kết quả như sau

Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/(kg.K). Nhiệt lượng cần thiết để làm cho 2 kg nước tăng nhiệt độ từ 20^oC lên 30^oC là