Một khối kim loại nặng 3 kg được nung nóng bởi lò nung có công suất 210 W trong 5 phút thì nhiệt độ của khối kim loại tăng từ 20oC lên 50oC. Bỏ qua hao phí của lò nung. Trong các phát biểu dưới đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

Câu 23:

Theo thang Celsius, nhiệt độ của một viên bi sắt vừa được nung nóng là 150^oC. Theo thang Kelvin, nhiệt độ này tương đương với bao nhiêu độ K?

Lời giải:

Đáp án đúng: 423

Dựa vào công thức đổi nhiệt độ T (K) = t (^oC) + 273.

Như vậy, 150^oC tương đương với 150 + 273 = 423 K.

Câu 24:

Cung cấp một nhiệt lượng 45600 J để nung nóng một khối kim loại nặng 2 kg từ 10^oC lên 70^oC. Nhiệt dung riêng của khối kim loại này là bao nhiêu J/kg.K?

Lời giải:

Đáp án đúng: 380

Nhiệt dung riêng của khối kim loại là: \(\mathrm{c}=\frac{\mathrm{Q}}{\mathrm{~m} \Delta \mathrm{~T}}=\frac{45600}{2.60}=380(\mathrm{J} / \mathrm{kg} \cdot \mathrm{K})\)

Câu 25:

Một vật có nhiệt độ theo thang Fahrenheit là 95°F. Tính nhiệt độ của vật theo thang Kelvin (làm tròn đến hàng đơn vị)

Lời giải:

Đáp án đúng: 308

\(\begin{aligned}& \mathrm{t}\left({ }^{\circ} \mathrm{F}\right)=1,8 \mathrm{t}\left({ }^{\circ} \mathrm{C}\right)+32 \\& \mathrm{~T}(\mathrm{K})=\mathrm{t}\left({ }^{\circ} \mathrm{C}\right)+273 \\& \mathrm{~T}(\mathrm{K})=\frac{\mathrm{t}\left({ }^{\circ} \mathrm{F}\right)-32}{1,8}-273=308(\mathrm{K})\end{aligned}\)

Câu 26:

Một người thợ xác định nhiệt độ của một lò nung bằng cách đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 50 g. Coi thời gian nung là đủ dài và tốc độ nung chậm để miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ lò nung. Khi đó, người thợ lấy miếng sắt ra khỏi lò nung và thả nó vào một nhiệt lượng kế có vỏ bằng thép, khối lượng 150g chứa 0,7 lít nước ở nhiệt độ 20°C. Coi miếng sắt và nhiệt lượng kế chứa nước chỉ truyền nhiệt cho nhau. Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước lúc này tăng lên đến 26°C. Biết nhiệt dung riêng của sắt và thép là 460 J/kg.K, của nước là 4180 J/kg.K. Tính nhiệt độ của lò nung theo đơn vị °C. (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)

Lời giải:

Đáp án đúng: 807

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

\(\begin{aligned}& \mathrm{m}_{\mathrm{s}} \mathrm{c}_{\mathrm{s}}\left(\mathrm{t}-\mathrm{t}_{\mathrm{cb}}\right)=\left(\mathrm{m}_{\mathrm{n}} \mathrm{c}_{\mathrm{n}}+\mathrm{m}_{\mathrm{nlk}} \mathrm{c}_{\mathrm{th}}\right)\left(\mathrm{t}_{\mathrm{n}}-\mathrm{t}_{\mathrm{cb}}\right) \\& \Rightarrow \mathrm{t}=\frac{\left(\mathrm{m}_{\mathrm{n}} \mathrm{c}_{\mathrm{n}}+\mathrm{m}_{\mathrm{nlk}} \mathrm{c}_{\mathrm{th}}\right)\left(\mathrm{t}_{\mathrm{n}}-\mathrm{t}_{\mathrm{cb}}\right)}{\mathrm{m}_{\mathrm{s}} \mathrm{c}_{\mathrm{s}}}+\mathrm{t}_{\mathrm{cb}} \\& =\frac{(0,7.4180+0,15.460) \cdot 6}{0,05.460}+26 \approx 807^{\circ} \mathrm{C}\end{aligned}\)

Câu 27:

Một ấm nhôm khối lượng 650 g chứa 2 kg nước ở nhiệt độ 23°C được đun nóng bằng một bếp điện có công suất không đổi và có 80% nhiệt lượng do bếp cung cấp được dùng vào việc đun nóng ấm nước. Sau 40 phút thì có 400 g nước đã hoá hơi ở 100°C. Biết nhiệt dung riêng của nước và của nhôm lần lượt là 4 200 J/kg.K và 880 J/kg.K. Nhiệt hoá hơi riêng của nước ở 100°C là 2,3.10⁶ J/kg. Tính công suất cung cấp nhiệt của bếp điện. (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)

Lời giải:

Đáp án đúng: 839

Ta có:

\(\begin{aligned}& \mathrm{m}_{\mathrm{n}} \mathrm{c}_{\mathrm{n}} \Delta \mathrm{t}+\mathrm{m}_{\mathrm{nh}} \mathrm{c}_{\mathrm{nh}} \Delta \mathrm{t}+\mathrm{L} \Delta \mathrm{~m}_{\mathrm{n}}=0,8 \mathrm{Pt} \\& \Rightarrow \mathrm{P}=\frac{\mathrm{m}_{\mathrm{n}} \mathrm{c}_{\mathrm{n}} \Delta \mathrm{t}+\mathrm{m}_{\mathrm{nh}} \mathrm{c}_{\mathrm{nh}} \Delta \mathrm{t}+\mathrm{L} \Delta \mathrm{~m}_{\mathrm{n}}}{0,8 \mathrm{t}} \\& =\frac{2.4200 \cdot(100-23)+0,65 \cdot 880 \cdot(100-23)+2,3 \cdot 10^6 \cdot 0,4}{0,8 \cdot 40 \cdot 60} \approx 839(\mathrm{W})\end{aligned}\)

Câu 28:

Khi cung cấp nhiệt lượng 3 J cho khí trong xilanh đặt nằm ngang, khí nở ra đẩy pittong di chuyển đều đi được 5 cm. Cho lực ma sát giữa pittong và xilanh có độ lớn 18 N. Độ biến thiên nội năng của khí bằng bao nhiêu J?

Lời giải: