Một học sinh làm thí nghiệm đun nóng để làm 0,020 kg nước đá (thể rắn) ở 0oC chuyển hoàn toàn thành hơi nước ở 100oC. Cho nhiệt nóng chảy của nước ở 0oC là 3,34.105 J/kg; nhiệt dung riêng của nước là 4,20kJ/kg.K; nhiệt hoá hơi riêng của nước ở 100oC là 2,26.106 J/kg. Bỏ qua hao phí toả nhiệt ra môi trường. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

Câu 22:

Xét tính đúng sai của các phát biểu sau khi: Nhiệt hóa hơi riêng của nước có giá trị 2,3.10⁶ J/kg có ý nghĩa như thế nào?

A.

Một lượng nước bất kì cần thu một lượng nhiệt là 2,3.10⁶ J để bay hơi hoàn toàn

B.

Mỗi kilôgam nước cần thu một lượng nhiệt là 2,3.10⁶ J để bay hơi hoàn toàn

C.

Mỗi kilôgam nước sẽ toả ra một lượng nhiệt là 2,3.10⁶ J khi bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi

D.

Mỗi kilôgam nước cần thu một lượng nhiệt là 2,3.10⁶ J để bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi và áp suất chuẩn

Lời giải:

Đáp án đúng: Sai, Sai, Sai, Đúng

Nhiệt hóa hơi riêng của nước có giá trị 2,3.10⁶ J/kg có ý nghĩa mỗi kilôgam nước cần thu một lượng nhiệt là 2,3.10⁶ J để bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi và áp suất chuẩn.

a) Một lượng nước bất kì cần thu một lượng nhiệt là 2,3.10⁶ J để bay hơi hoàn toàn $\Rightarrow$ sai.

b) Mỗi kilôgam nước cần thu một lượng nhiệt là 2,3.10⁶ J để bay hơi hoàn toàn $\Rightarrow$ sai.

c) Mỗi kilôgam nước sẽ toả ra một lượng nhiệt là 2,3.10⁶ J khi bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi $\Rightarrow$ sai.

d) Mỗi kilôgam nước cần thu một lượng nhiệt là 2,3.10⁶ J để bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi và áp suất chuẩn $\Rightarrow$ đúng.

Câu 23:

Trên một thang đo nhiệt độ X, điểm đóng băng và điểm sôi của nước lần lượt là −125°X và 375°X. Trên một thang đo nhiệt độ Y, điểm đóng băng và điểm sôi của nước lần lượt là –70°Y và –30°Y. Nếu trên thang đo độ Y tương ứng với nhiệt độ 50°Y thì nhiệt độ trên thang đo °X sẽ là bao nhiêu?

Lời giải:

Đáp án đúng: 1375

Bất kỳ thang đo nào cũng tuân theo phương trình:

$\frac{t_x-t_{\text {dongbang }}}{t_{\text {soi }}-t_{\text {dongbang }}}=\frac{t_y-t_{\text {dongbang }}}{t_{\text {soi }}-t_{\text {dongbang }}}$

Thay số vào ta được: $\frac{\mathrm{t}_{\mathrm{x}}-(-125)}{375-(-125)}=\frac{50-(-70)}{-30-(-70)} \Rightarrow \mathrm{t}_{\mathrm{x}}=1375^{\circ} \mathrm{X}$

Câu 24:

Một bình đựng nước ở 0,00°C. Người ta làm nước trong bình đông đặc lại bằng cách hút không khí và hơi nước trong bình ra ngoài. Lấy nhiệt nóng chảy riêng của nước là 3,3.10⁵ J/kg và nhiệt hoá hơi riêng ở nước là 2,48.10⁶ J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Tỉ số giữa khối lượng nước bị hoá hơi và khối lượng nước ở trong bình lúc đầu là bao nhiêu?

Lời giải:

Đáp án đúng: 0,12

Gọi m và m' lần lượt là khối lượng nước ban đầu và khối lượng nước bị hoá hơi. Nhiệt lượng làm hoá hơi hoàn toàn khối lượng nước m' bằng nhiệt lượng làm đông đặc hoàn toàn khối lượng nước (m - m').

$\begin{aligned}& Q_h=Q_d \Rightarrow m^{\prime} L=\left(m-m^{\prime}\right) \lambda \\& \Rightarrow \frac{m}{m^{\prime}}=\frac{\lambda}{\lambda+L}=\frac{3,3 \cdot 10^5}{3,3 \cdot 10^5+2,48 \cdot 10^6}=0,12\end{aligned}$

Câu 25:

Một chất rắn nặng 437,2 g và cần 8460 J để tăng nhiệt độ của nó từ 19,3°C lên 68,9°C. Nhiệt dung riêng của chất đó là bao nhiêu? (làm tròn đến hàng đơn vị)

Lời giải:

Đáp án đúng: 390

Ta có:

$\mathrm{Q}=\mathrm{mc} \Delta \mathrm{t} \Rightarrow \mathrm{c}=\frac{\mathrm{Q}}{\mathrm{~m} \Delta \mathrm{t}}=\frac{8460}{437,2 \cdot 10^{-3} \cdot(68,9-19,3)} \approx 390(\mathrm{J} / \mathrm{kg} \cdot \mathrm{K})$

Câu 26:

Biết nhiệt hóa hơi riêng của nước là L = 2,3.10⁶ J/kg. Nhiệt lượng cần cung cấp để làm bay hơi hoàn toàn 100 g nước ở 100 °C là x.10⁵ J. Giá trị của x là bao nhiêu?

Lời giải:

Đáp án đúng: 2,3

Nhiệt lượng cần cung cấp:

$\mathrm{Q}=\mathrm{mL}=0,1 \cdot 2,3 \cdot 10^6=2,3 \cdot 10^5(\mathrm{J}) \Rightarrow \mathrm{x}=2,3$

Câu 27:

Truyền cho khối khí trong xilanh nhiệt lượng 100 J, khối khí nở ra và sinh một công 70 J đẩy pit-tông lên. Độ biến thiên nội năng của khối khí bằng bao nhiêu J?

Lời giải: