Luyện thi Vật lí Lớp 10 - Chương 7: Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Bài 4: Sự chuyển thể của các chất - Chu Văn Biên

Nội dung text: Luyện thi Vật lí Lớp 10 - Chương 7: Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Bài 4: Sự chuyển thể của các chất - Chu Văn Biên

1. CHƯƠNG 7. CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG – SỰ CHUYỂN THỂ BÀI 4. SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT TĨM TẮT LÝ THUYẾT + Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng gọi là sự nĩng chảy. Quá trình chuyển ngược lại từ thể lỏng sang thể rắn gọi là sự đơng đặc. + Chất rắn kết tinh (ứng với một cấu trúc tinh thể) cĩ nhiệt độ nĩng chảy khơng đổi xác định ở mỗi áp suất cho trước. Các chất rắn vơ định hình khơng cĩ nhiệt độ nĩng chảy xác định. + Nhiệt lượng Q cung cấp cho chất rắn trong quá trình nĩng chảy gọi là nhiệt nĩng chảy: Q m ;  là nhiệt nĩng chảy riêng; đơn vị J/kg. + Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) ở bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi. Quá trình chuyển ngược lại từ thể khí sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ. Sự bay hơi xảy ra ở nhiệt độ bất kỳ và luơn kèm theo sự ngưng tụ. Khi tốc độ bay hơi lớn hơn tốc độ ngưng tụ, áp suất hơi tăng dần và hơi ở phía trên bề mặt chất lỏng là hơi khơ. Hơi khơ tuân theo định luật Bơi-lơ – Ma-ri-ốt. Khi tốc độ bay hơi bằng tốc độ ngưng tụ, hơi ở phía trên bề mặt chất lỏng là hơi bão hịa cĩ áp suất đạt giá trị cực đại gọi là áp suất hơi bão hịa. Áp suất hơi bão hịa khơng phụ thuộc thể tích và khơng tuân theo định luật Bơi-lơ - Ma-ri-ốt, nĩ chỉ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng. + Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) xảy ra ở cả bên trong và trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sơi. Mỗi chất lỏng sơi ở nhiệt độ xác định và khơng đổi. Nhiệt độ sơi của chất lỏng phụ thuộc vào áp suất khí ở trên bề mặt của chất lỏng. Áp suất khí càng lớn, nhiệt độ sơi của chất lỏng càng cao. + Nhiệt lượng Q cung cấp cho khối chất lỏng trong khi sơi gọi là nhiệt hĩa hơi của khối chất lỏng ở nhiệt độ sơi: Q Lm ; L là nhiệt nhiệt hĩa hơi cĩ đơn vị đo là J/kg. TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH Câu 1. Câu nào dưới đây là khơng đúng khi nĩi về sự nĩng chảy của các chất rắn? A. Mỗi chất rắn kết tinh nĩng chảy ở một nhiệt độ xác định khơng đổi ứng với một áp suất bên ngồi xác định. B. Nhiệt độ nĩng chảy của chất rắn kết tinh phụ thuộc áp suất bên ngồi. C. Chất rắn kết tinh nĩng chảy và đơng đặc ở cùng một nhiệt độ xác định khơng đổi. D. Chất rắn vơ định hình cũng nĩng chảy ở một nhiệt độ xác định khơng đổi. Câu 2. Câu nào dưới đây là khơng đúng khi nĩi về sự bay hơi của các chất lỏng? A. Sự bay hơi là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở bề mặt chất lỏng. B. Quá trình chuyển ngược lại từ thể khí sang thể lỏng là sự ngưng tụ. Sự ngưng tụ luơn xảy ra kèm theo sự bay hơi.
2. C. Sự bay hơi là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở cả bên trong và trên bề mặt chất lỏng. D. Sự bay hơi của chất lỏng xảy ra ở nhiệt độ bất kì. Câu 3. Nhiệt hố hơi riêng của nước là 2,3.106 J/kg . Câu nào dưới đây là đúng? A. Một lượng nước bất kì cần thu một lượng nhiệt là 2,3.106 J để bay hơi hồn tồn. B. Mỗi kilơgam nước cần thu một lượng nhiệt là 2,3.106 J để bay hơi hồn tồn. C. Mỗi kilơgam nước sẽ toả ra một lượng nhiệt là 2,3.106 J khi bay hơi hồn tồn ở nhiệt độ sơi. D. Mỗi kilơgam nước cần thu một lượng nhiệt là 2,3.106 J để bay hơi hồn tồn ở nhiệt độ sơi và áp suất chuẩn. Câu 4. Nhiệt nĩng chảy riêng của đồng là 1,8.105 J/kg . Câu nào dưới đây là đúng? A. Khối đồng sẽ toả ra nhiệt lượng 1,8.105 J khi nĩng chảy hồn tồn. B. Mỗi kilơgam đồng cần thu nhiệt lượng 1,8.105 J để hố lỏng hồn tồn ở nhiệt độ nĩng chảy. C. Khối đồng cần thu nhiệt lượng 1,8.105 J để hố lỏng. D. Mỗi kilơgam đồng toả ra nhiệt lượng 1,8.105 J khi hố lỏng hồn tồn. Câu 5. Ở trên núi cao người ta A. khơng thể luộc chín trứng trong nước sơi vì áp suất trên đĩ lớn hơn áp suất chuẩn (1 atm) nên nước sơi ở nhiệt độ thấp hơn 100C . B. khơng thể luộc chín trứng trong nước sơi vì áp suất trên đĩ nhỏ hơn áp suất chuẩn (1 atm) nên nước sơi ở nhiệt độ thấp hơn 100C . C. cĩ thể luộc chín trứng trong nước sơi vì áp suất trên đĩ nhỏ hơn áp suất chuẩn (1 atm) nên nước sơi ở nhiệt độ cao hơn 100C . D. cĩ thể luộc chín trứng trong nước sơi vì áp suất trên đĩ lớn hơn áp suất chuẩn (1 atm) nên nước sơi ở nhiệt độ cao hơn 100C . Câu 6. Ớ áp suất chuẩn (1 atm) A. khơng thể đun nước nĩng đến 120C , vì nước sơi ở 100C và biến dần thành hơi. B. cĩ thể đun nước nĩng đến 120C bằng cách ngăn cản nước biến thành thành hơi. C. khơng thể đun nước nĩng đến 120C , vì nước sơi trên 120C . D. cĩ thể đun nước nĩng đến 120C bằng cách làm hơi bão hịa. Câu 7. Một bình cầu thủy tinh chứa (khơng đầy) một lượng nước nĩng cĩ nhiệt độ khoảng 80C và được nút kín. Dội nước lạnh lên phần trên gần cổ bình, ta thấy nước trong bình lại sơi là vì (1) Nhiệt độ sơi của chất lỏng phụ thuộc áp suất chất khí ở phía trên bề mặt chất lỏng: Áp suất giảm - nhiệt độ sơi giảm.
3. (2) Khi dội nước lạnh lên phần trên gần cổ bình sẽ làm cho nhiệt độ hơi bên trong giảm, kéo theo áp suất khí trên bề mặt chất lỏng giảm và do đĩ nhiệt độ sơi giảm xuống đến 80C nên ta thấy nước trong bình lại sơi. Giải thích nào đúng? A. chỉ (1).B. chỉ (2).C. (1) và (2) đúng.D. (1) và (2) sai. Câu 8. Nước sơi hay nước lạnh, nước nào dập tắt lửa nhanh hơn? A. Nước sơi dập tắt lửa nhanh hơn, vì nhiệt hĩa hơi lĩn hơn nhiều so với nhiệt lượng làm nĩng nước. B. Nước sơi dập tắt lửa nhanh hơn, vì nhiệt hĩa hơi nhỏ hơn nhiều so với nhiệt lượng làm nĩng nước. C. Nước lạnh dập tắt lửa nhanh hơn, vì nĩ nhận nhiệt nhiều hơn. D. Nước lạnh dập tắt lửa nhanh hơn, vì nĩ nhận nhiệt ít hơn. Câu 9. Cĩ thể làm cho nước sơi mà khơng cần đun được khơng? A. Cĩ thể, chỉ cần hút khí để giảm áp suất tác dụng lên mặt thống của nước. B. Cĩ thể, chỉ cần giảm thể tích nước cần bơm. C. Cĩ thể, chỉ thổi thêm khí để tăng áp suất tác dụng lên mặt thống của nước. D. Khơng thể, vì nước muốn sơi phải tăng nhiệt độ đến 100C . ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH 1D 2C 3D 4B 5B 6A 7C 8A 9A TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG Phương pháp: + Nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra khi vật thay đổi nhiệt độ: Q cm t2 t1 + Nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra khi nĩng chảy hoặc đơng đặc: Q m ; khi nĩng chảy: thu nhiệt; đơng đặc: tỏa nhiệt. + Nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào khi hĩa hơi hay ngưng tụ: Q Lm ; khi hĩa hơi: thu nhiệt; ngưng tụ: tỏa nhiệt. + Nhiệt lưọng cần cung cấp để hĩa lỏng hồn tồn: Q cm t2 t1 m . + Nhiệt lượng cần cung cấp để hĩa hơi hồn tồn: Q cm t2 t1 Lm . Câu 1. Biết nhiệt nĩng chảy của nước đá là 34.104 J/kg . Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nĩng chảy hồn tồn một cục nước đá cĩ khối lượng 400 g là A. 136.103 J .B. 273.103 J .C. 68.103 J .D. 36.103 J . Hướng dẫn * Nhiệt lượng cần cung cấp: Q m 34.104.0,4 136.103 J Chọn A.
4. Câu 2. Biết nhiệt nĩng chảy của nước đá là  34.104 J/kg và nhiệt dung riêng của nước là c 4180 J/kg.K . Nhiệt lượng cần cung cấp cho m 4 kg nước đá ở t1 0C để chuyển nĩ thành nước ở t2 20C gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1694 kJ.B. 1735 kJ.C. 1896 kJ.D. 2123 kJ. Hướng dẫn * Nhiệt lượng cần cung cấp: Q cm t2 t1 m Q 4180.4 20 0 34.104.4 1694,4.103 J Chọn A Câu 3. Biết nhơm cĩ nhiệt dung riêng c 896 J/kg.K và nhiệt nĩng chảy  39.104 J/kg . Nhiệt lượng cần cung cấp cho miếng nhơm khối lượng m 100 g ở nhiệt độ t1 20C , để nĩ hĩa lỏng hồn tồn ở nhiệt độ t2 658C gần giá trị nào nhất sau đây? A. 94 kJ.B. 73 kJ.C. 89 kJ.D. 96 kJ. Hướng dẫn 4 * Từ: Q cm t2 t1 m 896.0,1 658 20 39.10 .0,1 96164,8 J Chọn D. Câu 4. Thả một cục nước đá cĩ khối lượng m1 30 g ở 0C vào cốc nước chứa m2 200 g nước ở t2 20C. Bỏ qua nhiệt dung của cốc. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là c 4,2 J/g.K , nhiệt nĩng chảy của nước đá là  334 J/g . Tính nhiệt độ cuối của cốc nước. A. 9C .B. 8C .C. 7C .D. 11C . Hướng dẫn Phân tích hiện tượng: Cục đá sẽ nhận nhiệt của nước để nĩng chảy và tăng lên đến nhiệt độ cân bằng t. * Phương trình cân bằng nhiệt: cm2 t2 t1 m1 cm1 t 0 cm t m 4,2.200.20 334.30 t 2 2 1 7C Chọn C. c m2 m1 4,2 200 30 Câu 5. Để xác định nhiệt nĩng chảy của thiếc, người ta đổ mth 350 g thiếc nĩng chảy ở nhiệt độ t2 232C vào mn 330 g nước ở t1 7C dựng trong một nhiệt lượng kế cĩ nhiệt dung bằng Cnlk 100 J/K . Sau khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế là t2 32C . Biết nhiệt dung riêng của nước là cn 4,2 J/g.K , của thiếc rắn là cth 0,23 J/g.K . Nhiệt nĩng chảy của thiếc gần giá trị nào nhất sau đây? A. 60 J/g.B. 73 J/g.C. 89 J/g.D. 96 J/g. Hướng dẫn * Phân tích hiện tượng: Thiếc đơng đặc sẽ tỏa nhiệt cịn nước và bình sẽ thu nhiệt. * Phương trình cân bằng nhiệt: mth cthmth t2 t cnmn t t1 Cnlk t t1
5. c m t t C t t c m t t  n n 1 nlk 1 th th 2 mth 4,2.330 32 7 100 32 7 0,23.350 232 32  60,14 J / g 350 Chọn A. Câu 6. Biết nhiệt độ sơi, nhiệt dung riêng và nhiệt hĩa hơi riêng của nước là 100C , 4200 J/kg.K và 2,3.106 J/kg . Nhiệt lượng cần cung cấp để làm hĩa hơi hồn tồn 2 kg nước ở 20C là A. 2,636.106 J .B. 5,272.106 J . C. 26,36.106 J .D. 52,72.106 J . Hướng dẫn Nhiệt lượng cần cung cấp: Q cm t2 t1 Lm Q 4200.2. 100 10 2,3.106.2 5.272.106 J Chọn B. Câu 7. Biết nhiệt dung riêng của nước là c 4190 J/kg.K và nhiệt hĩa hơi của nước là 6 L 2,26.10 J/kg . Để làm cho m 200 g nước lấy ở t1 10C sơi ở t2 100C và 10% khối lượng của nĩ đã hĩa hơi khi sơi thì cần cung cấp một nhiệt lượng gần giá trị nào nhất sau đây? A. 169 kJ.B. 121 kJ.C. 189 kJ.D. 212 kJ. Hướng dẫn * Nhiệt lượng cần cung cấp: Q cm t2 t1 Lm.10% Q 4190.0,2. 100 10 2,26.106.0,2.0,1 120620 J Chọn B. Câu 8. Đổ V 1,5 lít nước ở t1 20C vào một ấm nhơm cĩ khối lượng mb 600 g và sau đĩ đun bằng bếp điện. Sau t 35 phút thì đã cĩ 20% khối lượng nước đã hĩa hơi ở nhiệt độ sơi t2 100C . Biết rằng, H 75% nhiệt lượng mà bếp cung cấp được dùng vào việc đun nước. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là cn 4190 J/kg.K , của nhơm là cb 880 J/kg.K , nhiệt hĩa hơi của nước ở 100C là L 2,26.106 J/kg , khối lượng riêng của nước là D 1 kg/lít . Cơng suất cung cấp nhiệt của bếp điện gần giá trị nào nhất sau đây? A. 776 W.B. 796 W.C. 786 W.D. 876 W. Hướng dẫn * Khối lượng nước đổ vào ấm: mn V.D 1,5.1 1,5 kg * Nhiệt lượng cung cấp để đun nước: Qci cnmn t2 t1 cbmb t2 t1 Lmn .20% 6 Qci 4190.1,5. 100 20 880.0,6 100 20 2,26.10 .1,5.0,2 1223040 J Q * Nhiệt lượng tồn phần đã cung cấp: Q ci 1630720 J tp H
6. Q 1630720 * Cơng suất cung cấp nhiệt của ấm: P tp 776.5 W Chọn A. t 35.60 Câu 9. Nhiệt lượng nhiệt cần cung cấp để biến đổi m 6.0 kg nước đá ở t1 20C thành hơi nước ở t2 100C là Qtp . Cho biết nước đá cĩ nhiệt dung riêng là cd 2090 J/kg.K và nhiệt nĩng chảy riêng là 5  3,4.10 J/kg , nước cĩ nhiệt dung riêng là cn 4180 J/kg.K và nhiệt hố hơi riêng là 6 L 2,3.10 J/kg . Bỏ qua sự mất mát nhiệt do bình chứa hấp thụ và do truyền ra bên ngồi. Giá trị Qtp gần giá trị nào nhất sau đây? A. 18,6 MJ.B. 17,6 MJ.C. 186 MJ.D. 176 MJ. Hướng dẫn * Nhiệt lượng cung cấp để đưa đến nhiệt độ nĩng chảy: Q1 cd m t0 t1 * Nhiệt lượng cung cấp để làm nĩng chảy hồn tồn: Q2 m * Nhiệt lưọng cung cấp để đưa đến nhiệt độ sơi: Q3 cnm t2 t0 * Nhiệt lượng cung cấp đế làm hĩa hơi hồn tồn: Q4 Lm 5 6 6 Qtp Q1 Q2 Q3 Q4 6 2090.20 3,5.10 4180.100 2,3.10 18,6.10 J Chọn A. Câu 10. Các nhà thực nghiệm đo được nhiệt độ sơi ( ts ) của nước tương ứng với một số áp suất (p) lên mặt thống như sau: p (mmHg) 23,8 31,8 76 380 760 3800 7600 ts C 25 30 45 81 100 151 181 Muốn làm nước sơi ở 27C, người ta đã giảm áp suất ngồi tác dụng lên trên mặt thống của nước trong cốc bằng cách đặt cốc nước vào trong một chuơng thủy tinh kín, rồi dùng bơm chân khơng hút bớt khí ở trong chuơng ra. Khi nước trong cốc sơi thì áp suất khí trong chuơng gần giá trị nào nhất sau đây? A. 23,8 mmHg.B. 27,0 mmHg.C. 29,0 mmHg.D. 31,8 mmHg. Hướng dẫn * Giá trị 27C nằm trung gian trong phạm vi nhiệt độ 25C p 23,8 mmHg đến 30C p 31,8 mmHg . Ta xem gần đúng trong phạm vi này là tuyến tính (đường thẳng): b 23,8 27 25 p 27 31,8 23,8 30 25 Chọn B. Câu 11. Để đúc các vật bằng thép, người ta phải nấu chảy thép trong lị. Thép đưa vào lị cĩ nhiệt độ t1 20C , hiệu suất của lị là 60%, nghĩa là 60% nhiệt lượng cung cấp cho lị được dùng vào việc đun
7. nĩng thép cho đến khi thép nĩng chảy. Để cung cấp nhiệt lượng, người ta đã đốt hết mt 200 kg than 6 3 đá cĩ năng suất toả nhiệt là qt 29.10 J/kg . Cho biết thép, cĩ nhiệt nĩng chảy  83,7.10 J/kg ; nhiệt độ nĩng chảy là t2 1400C ; nhiệt dung riêng ở thể rắn là c 0,46 kJ/kg.K . Khối lượng của mẻ thép bị nấu chảy gần giá trị nào nhất sau đây? A. 4,8 tấn.B. 1,6 tấn.C. 8,1 tấn.D. 3,2 tấn. Hướng dẫn 6 8 * Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt than: Qtoa mt qt 200.29.10 58.10 J * Nhiệt lượng cần thiết để tăng m (kg) thép từ 20C đến nhiệt độ nĩng chảy 1400C : 3 Q1 cm t2 t1 0,46.10 .m. 1400 20 634800m J * Nhiệt lượng cần thiết để làm nĩng chảy hồn tồn m (kg) ở nhiệt độ nĩng chảy: 3 Q2 m m.83,7.10 J 0,6.58.108 * Theo bài ra: Q Q 0,6Q m 4,843.103 kg 1 2 toa 634800 83700 Chọn A. Câu 12. Trong một nhiệt lượng kế bằng nhơm khối lượng mnl 300 g cĩ một cục nước đá nặng m„đ (g). Nhiệt độ của nhiệt lượng kể và nước đá là t 1 = -5°c. Sau đĩ, người ta cho mnđ g hơi nước ở t2 100C vào nhiệt lượng kế và khi đã cân bằng nhiệt độ thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế là t3 25C . Lúc đĩ, trong nhiệt lượng kế cĩ 500 g nước. Hỏi khối lượng hơi nước đã ngưng tụ và khối lượng cục nước đá cĩ trong nhiệt lượng kế lúc bắt đầu thí nghiệm. Cho biết: nhiệt hĩa hơi của nước L 2,26.106 J/g ; nhiệt nĩng chảy của nước đá  334 J/g ; nhiệt dung riêng của nhơm, của nước đá và của nước lần lượt là cnl 0,88 J/g.K , cnđ =2,09 J/g.K và cn =4,19 J/g.K . Giá trị của mnđ 3mhn gần giá trị nào nhất sau đây? A. 226 g.B. 253 g.C. 269 g.D. 192 g. Hướng dẫn * Phân tích hiện tượng: Hơi nước ngưng tụ ở 100C sẽ tỏa nhiệt và sau đĩ nĩ tiếp tục tỏa nhiệt vào giảm đến nhiệt độ cân bằng 25C; Cục nước đá nhận nhiệt để tăng nhiệt độ từ 5C đến 0C rồi tiếp tục nhận nhiệt nĩng chảy hồn tồn và tiếp đĩ nhận thêm nhiệt để tăng đến nhiệt độ cân bằng 25C; Bình nhiệt lượng kế nhận nhiệt để tăng đên nhiệt độ cân bằng 25C. * Tổng nhiệt lượng mà hơi nước tỏa: Qtỏa mhn L cnmhn t2 t3 * Tổng nhiệt lượng mà nước đá và bình nhiệt lượng kế nhận: Qnhận cnđmnđ 0 t1 mnđ cnl mnl t3 t1 * Phương trình cân bằng nhiệt: Qnhận Qtỏa hay
8. 3 mnđ mhn 500 2,09mnđ 5 mnđ 334 0,88.300.30 mhn .2,26.10 4,19.mhn .75  mnđ 438,28 g mnđ 3mhn 253,12 g Chọn B. mhn 61,72 g Câu 13. Trong lị hơi, đốt cháy hồn tồn mt kg than đá thì làm cho mn 50 kg nước ở t1 10C đi 6 vào lị hơi chuyển hết thành hơi ở nhiệt độ sơi t2 197,4C và cĩ áp suất là p2 1,47.10 Pa . Biết hiệu 7 suất của lị là 80% và năng suất tỏa nhiệt của than là qt 2,55.10 J/kg ; nhiệt dung riêng của nước là c 4190 J/kg.K ; nhiệt hĩa hơi của nước L 2,3.106 J/kg . Khối lượng riêng của hơi nước trong lị hơi nĩi trên là kg/m3 . Coi hơi nước như khí lí tưởng. Biết khối khí lý tưởng cĩ n mol cĩ áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV /T nR với R 8,31 J/mol.K . Giá trị của mt / gần giá trị nào nhất sau đây? A. 2,28 m3 .B. 1,12 m3 . C. 0,95 m3 .D. 3,12 m3 . Hướng dẫn 7 * Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt hồn tồn mt kg than: Qtoa mt qt mt .2,55.10 J * Nhiệt lượng cần thiết để tăng 50 (kg) nước từ 10C đến nhiệt độ sơi 197,4C : 6 Q1 cmn t2 t1 4190.50 197,4 10 39,2603.10 J * Nhiệt lượng cần thiết để làm hĩa hơi hồn tồn 50 (kg) ở nhiệt độ sơi: 6 6 Q2 mn L 50.2,3.10 115.10 J 39,2603.106 115.106 * Theo bài ra: Q Q 0,8Q m 7,56 kg 1 2 toa t 0,8.2,55.107 pV m m p 1,47.106.18.10 3 * Từ: nR n R n n 6,77 kg / m3 T n V RT 8,31. 197,4 273 m 7,56 t 1,12 m3 Chọn B. 6,77 Câu 14. Biết khối khí lý tưởng cĩ n mol cĩ áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV /T nR với R 8,31 J/mol.K . Trên một bếp điện cĩ cơng suất Pb 1 kW , một ấm nước đang sơi. Biết rằng H 80% nhiệt lượng do bếp điện cung cấp được truyền cho nước trong ấm. Cho biết tiết diện của vịi ấm là S 1 cm2 . Coi hơi nước là khí lí tưởng và bỏ qua thể tích nước so với thể tích hơi của nước. Áp suất 5 6 của khơng khí là pk 1 atm 1,013.10 Pa ; nhiệt hố hơi riêng của nước ở 100C là L 2,26.10 J/kg . Tốc độ hơi phụt ra khỏi vịi ấm là v và cơng sinh ra do 1 g nước hố hơi khi sơi là A. Giá trị của A/v gần giá trị nào nhất sau đây? A. 27 Js/m.B. 28 Js/m.C. 28,6 Js/m.D. 29,1 Js/m. Hướng dẫn
9. * Sau t giây bếp điện cung cấp cho nước một nhiệt lượng: Q 0,8.103 t 800t J Q 800t * Nhiệt lượng này làm hĩa hơi khối lượng nước: m 3,54.10 4 t kg L 2,26.106 pV m * Thể tích hơi nước ứng với khối lương nước này được xác định từ: nR n R T n 5 4 1,013.10 V 3,54.10 t 4 3 3 .8,31 V 6,0177.10 t m 100 273 18.10 V 6,0177.10 4 t * Tốc độ hơi phụt ra khỏi vịi ấm là: v 6,0177 m / s St 10 4 t * Hơi nước sơi thốt ra ngồi khơng khí trong qua trình đẳng áp nên ta cĩ thể tính cơng của 1 g hơi nước m 1 như sau: A p V pV n RT .8,31.373 172,2 J n 18 A 172,2 28,6 Js / m Chọn C. v 6,0177 BÀI TỐN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG Câu 1. Biết nhiệt nĩng chảy của nước đá là 34.104 J/kg và nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kg.K . Nhiệt lượng cần cung cấp cho 4 kg nước đá ở 0C để chuyển nĩ thành nước ở 25C gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1694 kJ.B. 1778 kJ.C. 1896 kJ.D. 2123 kJ. Câu 2. Biết nhơm cĩ nhiệt dung riêng 896 J/kg.K và nhiệt nĩng chảy 39.104 J/kg . Nhiệt lượng cần cung cấp cho miếng nhơm khối lượng 100 g ở nhiệt độ 75C , để nĩ hĩa lỏng hồn tồn ở nhiệt độ 658C gần giá trị nào nhất sau đây? A. 94 kJ.B. 91 kJ.C. 89 kJ.D. 96 kJ. Câu 3. Biết nhơm nĩng chảy ở 658C , cĩ nhiệt nĩng chảy riêng là 3,9.105 J/kg và nhiệt dung riêng là 880 J/kg.K .Một thỏi nhơm khố lượng 8,0 kg ở 20C. Nhiệt lượng nhiệt cung cấp làm nĩng chảy hồn tồn thỏi nhơm này gần giá trị nào nhất sau đây? A. 76 MJ.B. 7,6 MJ.C. 4,7 MJ.D. 47 MJ. Câu 4. Thả một cục nước đá cĩ khối lượng 40 g ở 0C vào cốc nước chứa 200 g nước ở 20C. Bỏ qua nhiệt dung của cốc. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4,2 J/g.K , nhiệt nĩng chảy của nước đá là 334 J/g . Tính nhiệt độ cuối của cốc nước. A. 9C .B. 8C .C. 7C .D. 3,4C . Câu 5. Để xác định nhiệt nĩng chảy của kim loại X, người ta đổ 370 g chất X nĩng chảy ở nhiệt độ 232C vào 330 g nước ở 7C đựng trong một nhiệt lượng kế cĩ nhiệt dung bằng 100 J/K. Sau khi cân
10. bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế là 32C . Biết nhiệt dung riêng của nước là 4,2 J/g.K , của X rắn là 0,23 J/g.K . Nhiệt nĩng chảy của X gần giá trị nào nhất sau đây? A. 60 J/g .B. 73 J/g . C. 89 J/g .D. 54 J/g . Câu 6. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/kg.K và nhiệt hĩa hơi của nước là 2,26.106 J/kg . Để làm cho 200 g nước lấy ở 10C sơi ở 100C và 20% khối lượng của nĩ đã hĩa hơi khi sơi thì cần cung cấp một nhiệt lượng gần giá trị nào nhất sau đây? A. 169 kJ.B. 121 kJ.C. 189 kJ.D. 166 kJ. Câu 7. Đổ 1,5 lít nước ở 20C vào một ấm nhơm cĩ khối lượng 600 g và sau đĩ đun bằng bếp điện. Sau 35 phút thì đã cĩ 30% khối lượng nước đã hĩa hơi ở nhiệt độ sơi 100C . Biết rằng, 75% nhiệt lượng mà bếp cung cấp được dùng vào việc đun nước. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/kg.K , của nhơm là 880 J/kg.K , nhiệt hĩa hơi của nước ở 100C là 2,26.106 J/kg , khối lượng riêng của nước là 1 kg/lít. Cơng suất cung cấp nhiệt của bếp điện gần giá trị nào nhất sau đây? A. 776 W.B. 796 W.C. 992 W.D. 876 W. ĐÁP ÁN BÀI TỐN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG 1B 2B 3B 4D 5D 6D 7C