Câu hỏi tự luận mức độ vận dụng Vật lí 12 kntt bài 5: Nhiệt nóng chảy riêng

Câu 1: 

Người ta chế tạo nhiều loại hợp kim khác nhau vì mỗi loại hợp kim có những tính chất cơ lý riêng phù hợp với từng ứng dụng cụ thể. Hợp kim với nhiệt nóng chảy riêng và nhiệt độ nóng chảy khác nhau giúp đáp ứng được các yêu cầu khác nhau về độ bền, tính chịu nhiệt, tính dẫn điện, và khả năng chịu mài mòn. Ví dụ, hợp kim dùng trong công nghiệp hàng không phải có nhiệt độ nóng chảy cao và độ bền lớn, trong khi hợp kim dùng trong ngành điện tử phải dẫn điện tốt và có nhiệt độ nóng chảy phù hợp để sản xuất linh kiện.

Câu 2: 

Việc điều chỉnh chính xác nhiệt độ và lượng nhiệt cung cấp giúp kiểm soát quá trình nóng chảy của kim loại, tránh tình trạng nóng chảy không đồng đều hoặc quá nóng. Nếu nhiệt độ không đủ cao, kim loại sẽ không nóng chảy hoàn toàn, làm giảm chất lượng sản phẩm. Ngược lại, nếu cung cấp quá nhiều nhiệt, có thể gây hao phí năng lượng và làm thay đổi tính chất của kim loại, dẫn đến sản phẩm không đạt yêu cầu.

Câu 3: 

Trong quá trình tách kim loại nguyên chất từ quặng, người ta lợi dụng sự khác nhau về nhiệt nóng chảy riêng và nhiệt độ nóng chảy của các kim loại để nung quặng hỗn hợp đến một mức nhiệt độ nhất định. Khi đạt nhiệt độ nóng chảy của kim loại cần tách, kim loại đó sẽ tan chảy và được tách ra khỏi các kim loại khác có nhiệt độ nóng chảy cao hơn. Phương pháp này giúp tách kim loại một cách hiệu quả mà không cần dùng hóa chất phức tạp.

Câu 4: 

Đổi: λ = 105.10³ J/kg

Ta có công thức: Q = λ.m

• Nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn khối sắt ở nhiệt độ nóng chảy là: Q = 105.10³ × 10 = 1,05.10⁶ (J) = 1,05 MJ

Nhiệt lượng thực tế cung cấp là 1.26 MJ, lớn hơn 1.05 MJ, vì vậy khối bạc đã nóng chảy hoàn toàn.

Câu 5: 

Quá trình này gồm hai giai đoạn:

1. Nhiệt lượng cần để làm nóng khối đồng từ 25°C đến 1085°C.
2. Nhiệt lượng cần để làm nóng chảy khối đồng ở nhiệt độ nóng chảy.

Bước 1: Tính nhiệt lượng để làm nóng đồng từ 25°C đến 1085°C

• Ta có công thức: Q₁ = m.c.Δt
• Trong đó: 
  • m = 100 kg
  • c = 390 J/kg.°C
  • Δt = 1085°C − 25°C = 1060°C
• Q₁ = 100.390.1060 = 4,134.10⁷ J = 41.34 MJ

Bước 2: Tính nhiệt lượng để làm đồng nóng chảy:

• Ta có công thức: Q₂ = λ.m
• Trong đó: 
  • λ = 210.10³ J/kg 
  • m = 100 kg
• Q₂ = 210.10³.100 = 21.10⁶ J = 21 MJ

Tổng nhiệt lượng cần cung cấp là: Q = Q₁ + Q₂ = 41,34 + 21 = 62.34MJ

Vậy tổng nhiệt lượng cần cung cấp để làm khối đồng nóng chảy hoàn toàn là 62.34 MJ.