BÀI 4. NHIỆT DUNG RIÊNG, NHIỆT NÓNG CHẢY RIÊNG, NHIỆT HÓA HƠI RIÊNG

PHẦN I. HỆ THỐNG CÂU HỎI, BÀI TẬP TRONG SGK

MỞ ĐẦU: 

Câu hỏi: Trong đời sống hằng ngày và nhiều lĩnh vực sản xuất, người ta thường phải cung cấp năng lượng để làm nóng vật hoặc tạo ra sự chuyển thể của các chất.

Nhiệt lượng cần truyền cho một vật để nó nóng lên hoặc chuyển thể phụ thuộc vào những yếu tố nào và có thể được xác định như thế nào? 

I. NHIỆT DUNG RIÊNG

Câu 1: Lấy ví dụ cho thấy nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng vật có liên hệ với khối lượng, nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ vật đạt được sau khi đun.

Câu 2: Từ hệ thức (4.1), chứng tỏ rằng đơn vị đo của nhiệt dung riêng là J/kg.K.

Câu 3: Sử dụng số liệu trong Bảng 4.1, giải thích vì sao thanh đồng tăng nhiệt độ nhanh hơn cốc nước có cùng khối lượng. 

Luyện tập 1: Tính nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ của một miếng nhôm có khối lượng 810 g từ 20 °C lên 75 °C. Nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K.

Câu 4: Để xác định nhiệt dung riêng của một chất bằng thực nghiệm thì cần đo những đại lượng nào?

Câu 5: Nhiệt lượng cung cấp cho nước được xác định qua công suất của nhiệt lượng kế như thế nào?

Câu 6: Giải thích tại sao có thể xác định được nhiệt dung riêng của nước qua

độ dốc của đồ thị nhiệt độ - thời gian đun theo phương án thí nghiệm đã thực hiện?

Câu 7: Với số liệu được cho ở Bảng 4.2 thì nhiệt dung riêng của nước xác định được là bao nhiêu?

II. NHIỆT NÓNG CHẢY RIÊNG

Luyện tập 2: Xác định nhiệt lượng cần cung cấp để nung nóng chảy hoàn toàn 1 tấn đồng từ 25 °C. Sử dụng số liệu nhiệt dung riêng ở Bảng 4.1 và cho biết nhiệt nóng chảy riêng của đồng là 180.10³ J/kg.

Câu 8: Để xác định nhiệt nóng chảy riêng của một chất bằng thực nghiệm, cần đo được những đại lượng nào?

Câu 9: Nêu cách xác định khối lượng nước đá đã tan chảy m sau thời gian t ở bước 1. 

Câu 10: Vì sao khối lượng nước đá nóng chảy do nhận nhiệt lượng từ dây điện trở của nhiệt lượng kế được xác định là (M-2m)? 

Câu 11: Với số nhiệt như trong bảng 4.3 thì nhiệt lượng đã cung cấp cho nước đá là bao nhiêu?

Câu 12: Cho biết nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2300.10⁶ J/kg có ý nghĩa gì?

Luyện tập 3: Tính nhiệt lượng cần thiết để làm 2,0 g nước đá từ -20^oC chuyển hoàn toàn thành hơi nước ở 100^oC

Vận dụng: Cho các dụng cụ: Một cốc thủy tinh chịu nhiệt, bình nhiệt lượng kế kèm dây điện trở, oát kế, cân hiện số, nhiệt kế, đồng hồ bấm giây. Xây dựng phương án và thực hiện phương án thí nghiệm xác định nhiệt hóa hơi riêng của nước bằng các dụng cụ này.

PHẦN 2. 5 PHÚT TRẢ LỜI CÂU HỎI, BÀI TẬP TRONG SGK

MỞ ĐẦU: 

Đáp án CH: - Phụ thuộc: Loại vật liệu; khối lượng; nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ mong muốn; cấu trúc và hình dạng; hiệu suất của hệ thống truyền nhiệt

- Xác định: Q = mc.ΔT

I. NHIỆT DUNG RIÊNG

Đáp án CH1: Quá trình đun nước. 

Đáp án CH2: Dựa vào CT: c =Q/(m.ΔT)=>J/kg.K.

Đáp án CH3: Q_n=mc_n.ΔT ; Q_đ=m.c_đ.ΔT. Mà c_n > c_đ nên Q_n > Q_đ

Đáp án LT1: 39 204 J

Đáp án CH4: khối lượng của chất; nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối cùng; nhiệt lượng cung cấp hoặc hấp thụ

Đáp án CH5: Dùng CT: Q=P×t

Đáp án CH6: Đồ thị nhiệt độ - thời gian đun là một đường thẳng với độ dốc a

Đáp án CH7: 4014,71 (J/kg.K)

II. NHIỆT NÓNG CHẢY RIÊNG

Đáp án LT2: 582,8.10⁶J

Đáp án CH8: Khối lượng của chất; Nhiệt lượng cung cấp.

Đáp án CH9: Cân lượng nước đá tan là do môi trường. 

Đáp án CH10: Bước 1: m; Bước 2: 2m; Sau bước 2: M  => M – 2m.

Đáp án CH11: 4320 J

Đáp án CH12: Cần cung cấp cho 1kg nước 2300.10⁶ J để nước chuyển hoàn toàn từ thể lỏng sang thể khí

Đáp án LT3: 6178 J

Đáp án VD:  Tiến hành:

+ Lắp bộ thí nghiệm và thực hiện đo, ghi kết quả:

Kết quả: Q’= Q-  m₀cΔT =(m₀ - m₁).L