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

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.

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

Cho ba quả cầu đặc có cùng khối lượng, kích thước và nhiệt độ ban đầu của mỗi quả cầu là bằng nhau, được làm bằng nhôm, sắt và chì. Gọi \({{c}_{1}},~{{c}_{2}},~{{c}_{3}}\) lần lượt là nhiệt dung riêng của của nhôm, sắt và chì. Biết \({{c}_{1}}>{{c}_{2}}>{{c}_{3}}\).

Nếu cung cấp cùng một nhiệt lượng cho mỗi quả cầu thì

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?

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 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 người cần đun sôi 5 lít nước từ \(30^{\circ} \mathrm{C}\) lên khi sôi \(100^{\circ} \mathrm{C}\), nhưng vì không chú ý nên khi rót nước sôi ra chỉ còn 4,5 lít. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là \(4200 \mathrm{~J} / \mathrm{kg}\).K, nhiệt hoá hơi riêng của nước là \(\mathrm{L}=\) \(2,3.10^{6} \mathrm{~J} / \mathrm{kg}\) và khối lượng riêng của nước là \(1000 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^{3}\). Nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho lượng nước là bao nhiêu kJ (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Nhiệt lượng mà vật thu vào hay tỏa ra phụ thuộc vào

Nhiệt nóng chảy riêng của một chất rắn được xác định bằng

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Để xác định gần đúng nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg rượu hóa thành hơi khi sôi ở̉ \(78^{\circ} \mathrm{C}\), bạn An đã làm thí nghiệm sau. Cho 1 kg rượu \({ }^{\circ} 15^{\circ} \mathrm{C}\) vào ấm rồi đặt lên bếp để đun. Biết rằng nhiệt dung của ấm nước và nhiệt lượng tỏa ra môi trường là không đáng kể. Cho hiệu suất chuyển hóa nhiệt của bếp là \(100 \%\). Khi theo dõi, bạn học sinh ghi chép được các số liệu sau:

 Để đun nóng rượu từ \(15^{\circ} \mathrm{C}\) đến \(78^{\circ} \mathrm{C}\) cần 450 giây.

 Để 300 gam rượu trong ấm hóa hơi ở nhiệt độ sôi cần 720 giây.

 Nhiệt dung riêng của rượu là \(2500 \mathrm{~J} \cdot \mathrm{~kg}^{-1} \cdot \mathrm{~K}^{-1}\).

Một ấm đun nước có công suất 500 W chứa 300 g nước ở 20⁰C. Cho nhiệt dung riêng và nhiệt hoá hơi riêng của nước lần lượt là 4 180 J/kg.K và 2,0.10⁶  J/kg. Tính thời gian cần thiết để đun nước trong ấm đạt đến nhiệt độ sôi theo đơn vị phút (làm tròn 2 số thập phân)?

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:

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 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:

Biết nhiệt dung riêng của nước là \(4180\text{ J/kg}\text{.K}.\) Nhiệt lượng cần cung cấp cho 0,5 kg nước ở 68 ^oF để đun nóng tới 122 ^oF là

Một lượng chất lỏng được đựng trong một bình nhiệt lượng kế. Người ta truyền nhiệt lượng cho chất lỏng bằng một nguồn nhiệt với công suất tỏa nhiệt không đổi (coi toàn bộ nhiệt lượng cung cấp đều chuyển hóa thành nội năng của chất này). Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ của chất này theo thời gian. Nhiệt dung riêng của chất này ở thể lỏng là 2800 (J/kg.K).

 Nhiệt độ sôi của chất lỏng này tính theo thang nhiệt Kelvin là bao nhiêu K (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)?

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 lượng nước và một lượng rượu có thể tích và nhiệt độ ban đầu bằng nhau được cung cấp các nhiệt lượng tương ứng lần lượt là \({{\text{Q}}_{1}}\) và \({{\text{Q}}_{2}}\). Biết khối lượng riêng của nước là 1 000 kg/m³ và của rượu là 800 kg/m³; nhiệt dung riêng của nước là 4 200 J/(kg.K) và của rượu là 2 500 J/(kg.K). Xét trong quá trình nước và rượu chưa sôi, để nhiệt độ của nước và rượu bằng nhau lần nữa thì

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.

Nhiệt hóa hơi riêng của nước đá thu được từ thí nghiệm trên là:

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).