Bạn An đun sôi 1kg nước từ \({25^0}C\) bằng một ấm điện. Sau khi nước sôi một thời gian,

Câu hỏi số 567719:

Vận dụng cao

Bạn An đun sôi 1kg nước từ \({25^0}C\) bằng một ấm điện. Sau khi nước sôi một thời gian, bạn An mới ngắt điện và rót hết lượng nước sôi còn lại trong ấm vào một phích nước. Biết rằng trong phích nước đã có sẵn 200g nước ở \({60^0}C\) và nhiệt độ nước trong phích khi cân bằng nhiệt là \({92^0}C\). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của nước với môi trường và ruột phích. Cho nhiệt dung riêng của nước c = 4200 J/(kg.K), nhiệt hoá hơi của nước \(L = 2,{3.10^6}\,\,J/kg\); nước sôi ở \({100^0}C\); phích nước có dung tích đủ lớn.

a) Tính khối lượng nước sôi đã rót vào phích.

b) Tính nhiệt lượng mà ấm đã cung cấp cho nước trong quá trình đun nói trên.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:567719

Phương pháp giải

Nhiệt lượng: \(Q = mc\Delta t\)

Nhiệt lượng hóa hơi: \(Q = mL\)

Phương trình cân bằng nhiệt: \({Q_{toa}} = {Q_{thu}}\)

Giải chi tiết

a) Nhiệt lượng nước trong phích thu vào là:

\({Q_{thu}} = {m_1}c\left( {t - {t_1}} \right)\)

Nhiệt lượng nước sôi tỏa ra là:

\({Q_{toa}} = {m_2}c\left( {{t_2} - t} \right)\)

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

\(\begin{array}{l}{Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Rightarrow {m_2}c\left( {{t_2} - t} \right) = {m_1}c\left( {t - {t_1}} \right)\\ \Rightarrow {m_2}\left( {{t_2} - t} \right) = {m_1}\left( {t - {t_1}} \right) \Rightarrow {m_2} = {m_1}\dfrac{{t - {t_1}}}{{{t_2} - t}}\\ \Rightarrow {m_2} = 200.\dfrac{{92 - 60}}{{100 - 92}} = 800\,\,\left( g \right) = 0,8\,\,\left( {kg} \right)\end{array}\)

b) Khối lượng nước đã bay hơi là:

\({m_3} = m - {m_2} = 1 - 0,8 = 0,2\,\,\left( {kg} \right)\)

Nhiệt lượng ấm cung cấp cho nước sôi là:

\({Q_1} = mc\left( {{t_2} - {t_0}} \right) = 1.4200.\left( {100 - 25} \right) = 3,{15.10^5}\,\,\left( J \right)\)

Nhiệt lượng làm phần nước hóa hơi là:

\({Q_2} = {m_3}L = 0,2.2,{3.10^6} = 4,{6.10^5}\,\,\left( J \right)\)

Nhiệt lượng ấm cung cấp cho nước trong quá trình đun là:

\(Q = {Q_1} + {Q_2} = 3,{15.10^5} + 4,{6.10^5} = 7,{75.10^5}\,\,\left( J \right)\)

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link