Câu hỏi:
Một thỏi nhôm có khối lượng 1,0 kg ở 8 °C. Tính nhiệt lượng Q cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn thỏi nhôm này. Nhôm nóng chảy ở 658 °C, nhiệt nóng chảy riêng của nhôm là 3,9.105 J/kg và nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K.
C. Q = 4,47.105 J.
D. Q = 9,62.105 J.
Trả lời:
Đáp án đúng: A
Để tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn thỏi nhôm, ta cần tính hai giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Làm nóng thỏi nhôm từ 8 °C đến nhiệt độ nóng chảy 658 °C.
- Giai đoạn 2: Làm nóng chảy thỏi nhôm ở 658 °C.
Giai đoạn 1: Nhiệt lượng cần để làm nóng thỏi nhôm là:
Q1 = mcΔT = 1 * 880 * (658 - 8) = 1 * 880 * 650 = 572000 J = 5,72.10^5 J
Giai đoạn 2: Nhiệt lượng cần để làm nóng chảy thỏi nhôm là:
Q2 = mλ = 1 * 3,9.10^5 = 3,9.10^5 J
Tổng nhiệt lượng cần cung cấp là:
Q = Q1 + Q2 = 5,72.10^5 + 3,9.10^5 = 9,62.10^5 J
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Câu hỏi liên quan
Lời giải:
Đáp án đúng: A
Đổi đơn vị:
$m_{da} = 30 \text{ g} = 0,03 \text{ kg}$
$V_{nuoc} = 0,2 \text{ lit} = 200 \text{ cm}^3$
$m_{nuoc} = D \cdot V_{nuoc} = 1 \text{ g/cm}^3 \cdot 200 \text{ cm}^3 = 200 \text{ g} = 0,2 \text{ kg}$
Nhiệt lượng cần thiết để đá tan hoàn toàn:
$Q_{tan} = m_{da} \cdot \lambda = 0,03 \cdot 334 \cdot 10^3 = 10020 \text{ J}$
Nhiệt lượng do nước tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ 20 °C xuống 0 °C:
$Q_{toa} = m_{nuoc} \cdot c \cdot (20 - 0) = 0,2 \cdot 4200 \cdot 20 = 16800 \text{ J}$
Vì $Q_{toa} > Q_{tan}$ nên đá tan hết và nhiệt độ cuối cùng của hệ lớn hơn 0 °C.
Gọi $t$ là nhiệt độ cuối cùng của hệ.
Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ 0 °C lên $t$ °C:
$Q_{thu1} = m_{da} \cdot c \cdot (t - 0) = 0,03 \cdot 4200 \cdot t = 126t \text{ J}$
Nhiệt lượng nước tỏa ra để giảm nhiệt độ từ 20 °C xuống $t$ °C:
$Q_{toa2} = m_{nuoc} \cdot c \cdot (20 - t) = 0,2 \cdot 4200 \cdot (20 - t) = 16800 - 840t \text{ J}$
Cân bằng nhiệt: $Q_{tan} + Q_{thu1} = Q_{toa2}$
$10020 + 126t = 16800 - 840t$
$966t = 6780$
$t = \frac{6780}{966} \approx 7,02 \text{ °C}$
Giá trị gần nhất là 5 °C. (Do làm tròn số trong quá trình tính toán).
$m_{da} = 30 \text{ g} = 0,03 \text{ kg}$
$V_{nuoc} = 0,2 \text{ lit} = 200 \text{ cm}^3$
$m_{nuoc} = D \cdot V_{nuoc} = 1 \text{ g/cm}^3 \cdot 200 \text{ cm}^3 = 200 \text{ g} = 0,2 \text{ kg}$
Nhiệt lượng cần thiết để đá tan hoàn toàn:
$Q_{tan} = m_{da} \cdot \lambda = 0,03 \cdot 334 \cdot 10^3 = 10020 \text{ J}$
Nhiệt lượng do nước tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ 20 °C xuống 0 °C:
$Q_{toa} = m_{nuoc} \cdot c \cdot (20 - 0) = 0,2 \cdot 4200 \cdot 20 = 16800 \text{ J}$
Vì $Q_{toa} > Q_{tan}$ nên đá tan hết và nhiệt độ cuối cùng của hệ lớn hơn 0 °C.
Gọi $t$ là nhiệt độ cuối cùng của hệ.
Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ 0 °C lên $t$ °C:
$Q_{thu1} = m_{da} \cdot c \cdot (t - 0) = 0,03 \cdot 4200 \cdot t = 126t \text{ J}$
Nhiệt lượng nước tỏa ra để giảm nhiệt độ từ 20 °C xuống $t$ °C:
$Q_{toa2} = m_{nuoc} \cdot c \cdot (20 - t) = 0,2 \cdot 4200 \cdot (20 - t) = 16800 - 840t \text{ J}$
Cân bằng nhiệt: $Q_{tan} + Q_{thu1} = Q_{toa2}$
$10020 + 126t = 16800 - 840t$
$966t = 6780$
$t = \frac{6780}{966} \approx 7,02 \text{ °C}$
Giá trị gần nhất là 5 °C. (Do làm tròn số trong quá trình tính toán).
