2. Bài tập bổ sung
24.a. Công thức nào sau đây là công thức tính nhiệt lượng do vật có khối lượng m tỏa ra?
A. Q = m.c.Δt, trong đó Δt là độ tăng nhiệt độ.
B. Q = m.c.($t_{2} – t_{1}$), trong đó $t_{2}$ là nhiệt độ cuối, $t_{1}$ là nhiệt độ ban đầu.
C. Q = m.c.Δt, trong đó Δt là độ giảm nhiệt độ.
D. Cả ba công thức trên đều không phải là công thức tính nhiệt lượng do vật tỏa ra.
24.b. Hình 24.1 vẽ các đường biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian của cùng một khối lượng nước, đồng và nhôm được đun bằng những bếp tỏa nhiệt như nhau. Hỏi đường biểu diễn nào tương ứng với nước, đồng và nhôm?
A. Đường I ứng với nước, đường II ứng với nhôm, đường III ứng với đồng.
B. Đường I ứng với đồng, đường II ứng với nhôm, đường III ứng với nước.
C. Đường I ứng với nhôm, đường II ứng với đồng, đường III ứng với nước.
D. Đường I ứng với nước, đường II ứng đồng với, đường III ứng với nhôm.
24.c. Một ấm nhôm khối lượng 500g đựng 2 lít nước được đun trên một bếp lò. Hỏi ấm đã nhận được từ bếp một nhiệt lượng bằng bao nhiêu? Biết ấm nóng thêm lên 50$^{\circ}$C.
24.d. Người ta phơi ra nắng 5 lít nước, sau một thời gian nhiệt độ của nước tăng từ 28$^{\circ}$C lên 34$^{\circ}$C. Tính năng lượng do ánh sáng Mặt Trời truyền cho nước.
24.đ. Hãy mô tả phương pháp dùng trong bài 24 SGK để tìm hiểu sự phụ thuộc của nhiệt lượng vật cần thu để nóng lên vào khối lượng, độ tăng nhiệt độ và chất làm vật.
Người ta đã dùng phương pháp tương tự như phương pháp này để tìm hiểu hiện tượng nào trong các bài học vật lí ở lớp 6, lớp 7.
Bài Làm:
24.a. Chọn C.
Công thức tính nhiệt lượng vật tỏa ra: Q = m.c.Δt, trong đó: Q là nhiệt lượng (J), m là khối lượng của vật (kg), Δt là độ giảm nhiệt độ của vật ($^{\circ}$C hoặc K), c là nhiệt dung riêng của chất làm vật (J/kg.K).
24.b. Chọn A.
Ta có $\Delta t=\frac{Q}{m.c}$. Trên đồ thị ta dựng đường vuông góc với trục thời gian. Khi đó thời gian cung cấp nhiệt cho 3 chất là như nhau. Vì cùng khối lượng và bếp tỏa nhiệt như nhau nên độ tăng nhiệt độ sẽ phụ thuộc tỷ lệ nghịch vào nhiệt dung riêng:
Vì cnước = 4200J/kg.K > cnhôm = 880J/kg.K > cđồng = 380J/kg.K
⇒ Δtnước < Δtnhôm < Δtđồng
Vậy đường I: nước; đường II: nhôm; đường III: đồng.
24.c. Tóm tắt:
khối lượng ấm = m = 500g = 0,5 kg; 2 lít nước có $m_{n}$ = 2kg;
Δt = 50$^{\circ}$C; cnhôm = c = 880J/kg.K; $c_{n}$ = 4200J/kg.K;
Nhiệt lượng nhận được Q = ?
Lời giải:
Ấm đã nhận được từ bếp một nhiệt lượng là:
Q = Qấm + Qnước = (m.c + $m_{n}.c_{n}$).Δt
= (0,5.880 + 2.4200).50 = 442000J.
24.d. Tóm tắt:
V = 5 lít nước $\Leftrightarrow $ m = 5kg;
$t_{1} = 28^{\circ}C; t_{2} = 34^{\circ}C$; cnước = c = 4200 J/kg.K;
Qthu = ?
Lời giải:
Năng lượng do ánh sáng Mặt Trời truyền cho nước:
Qthu = m.c.Δt = 5.4200.(34 - 28) = 126000J = 126 kJ.
24.đ. * Phương pháp dùng trong bài 24 SGK để tìm hiểu sự phụ thuộc của nhiệt lượng vật cần thu để nóng lên vào khối lượng, độ tăng nhiệt độ và chất làm vật là:
Ta so sánh nhiệt lượng của các vật với các điều kiện thay đổi tương ứng: lần lượt thay đổi các đại lượng phụ thuộc như khối lượng, độ tăng nhiệt độ và chất làm vật.
Mỗi lần thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc vào một đại lượng nào đó thì ta cần giữ nguyên, không thay đổi hai đại lượng còn lại, điều kiện làm thí nghiệm phải như nhau.
* Người ta đã dùng phương pháp tương tự như phương pháp này để tìm hiểu hiện tượng bay hơi trong vật lý 6.
