Một bạn học sinh làm thí nghiệm đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá. Bạn sử dụng 0,65 kg nước đá ở 0 °C và nguồn cung cấp nhiệt có công suất 1 000 W, hiệu suất 98 %. Bạn học sinh theo dõi và vẽ đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ của nước đá theo thời gian như hình bên dưới.

Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá thu được từ thí nghiệm trên xấp xỉ bằng

 

Một bạn nhân viên chuẩn bị pha một tách cà phê nóng và bạn cần làm ấm tách thủy tinh đến 60 °C. Biết nhiệt độ ban đầu và khối lượng của cái tách lần lượt là 20 °C và 150 g. Nhiệt dung riêng của thủy tinh và nước lần lượt là 840 J/(kg.K) và 4 200 J/(kg.K). Bạn dùng nước nóng từ máy pha cà phê có nhiệt độ 80 °C. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường. Lượng nước nóng cần dùng để làm ấm tách thủy tinh là

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

Người ta nhỏ đều đặn các giọt nước nóng có nhiệt độ t từ một bình có nhiệt độ không đổi t₀ vào bình nhiệt lượng kế có chứa m₀ g nước, với tốc độ 60 giọt/phút. Khối lượng mỗi giọt như nhau và bằng 1g. Đồ thị hình vẽ biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ nước trong bình nhiệt lượng kế vào số giọt nước lỏng N nhỏ vào bình. Khi nhỏ các giọt nước nóng vào luôn khuấy đều để sự cân bằng nhiệt được thiết lập ngay sau khi giọt nước nhỏ xuống. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh và với nhiệt lượng kế.

Kể từ lúc bắt đầu nhỏ nước nóng thì sau bao nhiêu phút nhiệt độ nước trong nhiệt lượng kế đạt 60°C?

Vào vụ Đông Xuân ở miền Bắc nước ta, do thời tiết lạnh, khi ngâm thóc giống để gieo cấy, người ta thường dùng nước ấm khoảng \(40^{\circ} \mathrm{C}\) bằng cách đun sôi nước rồi pha với nước lạnh để kích thích hạt nảy mầm. Một người nông dân cần ngâm 10 kg thóc giống với tỷ lệ 3 lít nước ( ở \(40^{\circ} \mathrm{C}\) ) cho mỗi kg thóc. Lấy khối lượng riêng của nước là \(1 \mathrm{~kg} /\) lít. Coi sự trao đổi nhiệt với bên ngoài và sự thay đổi khối lượng riêng của nước theo nhiệt độ không đáng kể. Phải đổ bao nhiêu lít nước sôi \(100^{\circ} \mathrm{C}\) vào nước lạnh \(10^{\circ} \mathrm{C}\) để đủ ngâm số thóc trên làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

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)?

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 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

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

Một nhà máy thép mỗi lần luyện được 20 tấn thép. Cho nhiệt nóng chảy riêng của thép là 2,77.10⁵ J/kg. Tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy thép trong mỗi lần luyện của nhà máy ở nhiệt độ nóng chảy.

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 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 học sinh làm thí nghiệm đo nhiệt hóa hơi riêng của nước với các dụng cụ: cân điện tử, ấm siêu tốc, đồng hồ đo thời gian, chai nước. Biết ấm đun có công suất P = 2000W và có hiệu suất H = 75% . Khi nước bắt đầu sôi, khối lượng nước trong ấm đo được bằng cân điện tử là m₀ = 300 g , lúc này học sinh mở nắp ấm để nước bay hơi, sau khoảng thờigian 77 giây thì thấy số chỉ trên
cân điện tử còn m = 250g.

Xác định được nhiệt hóa hơi riêng của nước.

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).    

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

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)?

Cho nhiệt dung riêng của một số chất ở nhiệt độ 0 °C như bảng bên dưới.

Nhiệt lượng cần cung cấp để 1 kg rượu tăng thêm 2 °C là

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?

 Một lò nấu luyện nhôm sử dụng điện, trung bình nấu chảy được 400 kg nhôm trong mỗi lần luyện. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nhôm là \(4 \cdot 10^{5} \mathrm{~J} / \mathrm{kg}\).

Lò nấu sử dụng điện để luyện nhôm với hiệu suất \(90 \%\). Tính lượng điện năng (theo đơn vị kW.h) cần cung cấp cho quá trình làm nóng chảy lượng nhôm ở Câu 3 .

Đồ thị hình bên dưới biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ của một miếng chì theo nhiệt lượng được cung cấp. Biết nhiệt nóng chảy riêng của chì là \(0,25 \cdot 10^{5} \mathrm{~J} / \mathrm{kg}\). Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường.

Khối lượng của miếng chì là: