Câu hỏi:
Một bạn học sinh làm thí nghiệm, lấy 1,2 kg nước đá (dạng viên nhỏ) trong tủ đông nơi có nhiệt độ - 18 °C để đưa vào đun trong một bình điện đun nước (bình điện) chuyên dụng có thành bằng thuỷ tỉnh có thể quan sát được bên trong như Hình I.1. Thông số kĩ thuật của bình điện được cho như Bảng I.1.
Học sinh đo nhiệt độ của nước đá, nước theo thời gian và đồ thị biểu diễn như trong Hình I.2. Biết nhiệt dung riêng và nhiệt nóng chảy riêng của nước đá lần lượt là 2 100 J/(kg.K), 334 000 J/kg; nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.106 J/kg. Bình điện được cắm vào nguồn điện 220 V.
Hiệu suất đun nước của bình điện được xem không đổi trong suốt quá trình đun. Bỏ qua sự thoát hơi nước trong quá trình đun nước.
a) Nhiệt lượng khối nước đá đã nhận vào để nóng chảy hoàn toàn là 400 800 J.
b) Hiệu suất đun nước của bình điện bằng 90,(18)%.
c) Nhiệt dung riêng của nước được xác định từ thí nghiệm trên có giá trị bằng 4 225 J/(kg.K).
d) Nếu bạn học sinh tiếp tục đun nước thì sau khoảng 1,85 giờ bếp tự động tắt (tính từ thời điểm nước bắt đầu sôi; nắp bình được mở trong suốt quá trình hóa hơi).
Đáp án đúng:
Nhiệt lượng cần thiết để đá tan hoàn toàn ở $0^\circ C$ là: $Q_2 = m\lambda = 1.2 \times 334000 = 400800 \, J$.
Tổng nhiệt lượng khối đá nhận để tan hoàn toàn là: $Q = Q_1 + Q_2 = 45360 + 400800 = 446160 \, J$. Vậy phát biểu a) sai.
b) Nhiệt lượng nước nhận để nóng từ $0^\circ C$ đến $100^\circ C$ là: $Q_3 = mc\Delta t = 1.2 \times 4200 \times 100 = 504000 \, J$.
Tổng nhiệt lượng mà bình điện cung cấp là: $Q' = Q + Q_3 = 446160 + 504000 = 950160 \, J$.
Tổng thời gian đun nước từ $-18^\circ C$ đến $100^\circ C$ là 20 phút = 1200 s.
Công suất toàn phần của bình điện: $P = UI = 220 \times 5 = 1100 \, W$.
Hiệu suất của bình điện: $H = \frac{Q'}{Pt} = \frac{950160}{1100 \times 1200} = 0.719 = 71.9\%$. Vậy phát biểu b) sai.
c) Nhiệt dung riêng của nước là: $c' = \frac{Q_3}{m\Delta t} = \frac{504000}{1.2 \times 100} = 4200 \, J/(kg.K)$. Vậy phát biểu c) sai.
d) Nhiệt lượng cần thiết để hóa hơi nước là $Q_4 = mL = 1.2 \times 2.3 \times 10^6 = 2760000 \, J$.
Thời gian để hóa hơi là: $t = \frac{Q_4}{HP} = \frac{2760000}{0.719 \times 1100} = 3499.3 \, s = 0.97 \, h \approx 1.85 \, h$. Vậy phát biểu d) đúng.
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Câu hỏi liên quan

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Giáo Dục Kinh Tế Và Pháp Luật Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Lịch Sử Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Công Nghệ Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Hóa Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Sinh Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
