Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Một nhóm học sinh thực hiện dự án chưng cất tinh dầu bạc hà bằng phương

Câu hỏi số 846673:
Vận dụng

Một nhóm học sinh thực hiện dự án chưng cất tinh dầu bạc hà bằng phương pháp "lôi cuốn hơi nước" với hệ thống như hình bên. Qui trình thực hiện như sau: Nước trong bình (2) nhận nhiệt từ nguồn nhiệt (1), hóa hơi và đi qua nguyên liệu (3), cuốn theo tinh dầu bạc hà; Hỗn hợp hơi nước - tinh dầu (4) đi qua ống dẫn (5) vào bình ngưng (6) được làm nguội và ngưng tụ thành hỗn hợp lỏng và thu vào bình chứa (7); Sau đó dùng kĩ thuật tách để lấy tinh dầu khỏi nước. Nhóm sử dụng bình ngưng chứa 5,0 lít nước ban đầu ở$15,0^{0}\text{C}$ và không thay nước trong cả quá trình. Sau 4 giờ thì hoàn thành quá trình chưng cất, khi đó nước trong bình ngưng có nhiệt độ $40,0^{0}\text{C}$. Bỏ qua sự tỏa nhiệt của bình ngưng ra môi trường, khối lượng riêng và nhiệt dung riêng của nước là $\text{D}_{\text{n}} = 0,997\text{g}/\text{cm}^{3};\text{c}_{\text{n}} = 4,180\dfrac{\text{J}}{\text{g} \cdot \text{K}}.$

 

Đúng Sai
a) Khi đi qua bình ngưng, hỗn hợp hơi nước - tinh dầu đã nhận nhiệt từ nước và ngưng tụ.
b) Nhiệt lượng mà nước trong bình ngưng đã nhận từ hỗn hợp hơi là $0,52\text{kJ}$ (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).
c) Tốc độ trao đổi nhiệt giữa hỗn hơi và nước trong bình ngưng giảm khi nhiệt độ nước của bình ngưng tăng lên.
d) Thực tế, để đảm bảo hiệu suất ngưng tụ, nhiệt độ bình ngưng không được vượt quá $25,0^{0}\text{C}$; với điều kiện tốc độ cung cấp nhiệt lượng của hơi cho nước ổn định thì cứ khoảng 1,6 giờ các bạn cần thay nước cho bình lạnh một lần.

Đáp án đúng là: S; S; Đ; Đ

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:846673
Phương pháp giải

+ Sử dụng nguyên lý truyền nhiệt: Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao (hơi nóng) sang vật có nhiệt độ thấp (nước làm mát). Vật nóng tỏa nhiệt, vật lạnh thu nhiệt.

+ Công thức tính nhiệt lượng: $Q = m.c.\Delta t$.

+ Quy tắc về tốc độ truyền nhiệt: Tốc độ truyền nhiệt tỉ lệ thuận với độ chênh lệch nhiệt độ giữa hai vật trao đổi nhiệt.

Giải chi tiết

a. Sai. Trong quá trình ngưng tụ, hỗn hợp hơi (nhiệt độ cao) chuyển sang thể lỏng cần phải tỏa nhiệt (nhường nhiệt) cho môi trường xung quanh là nước làm mát. Ngược lại, nước làm mát mới là vật nhận nhiệt để nóng lên.

b. Sai.Thể tích nước: $V = 5,0$ lít $= 5000\mspace{6mu} cm^{3}$.

Khối lượng nước: $m = V.D_{n} = 5000 \times 0,997 = 4985g$.

Độ tăng nhiệt độ của nước: $\Delta t = 40,0 - 15,0 = 25,0^{0}C$.

Nhiệt lượng nước nhận được:

$Q = m.c.\Delta t = 4985.10^{- 3}.4,180.10^{3}.25 = 520932,5\mspace{6mu} J \approx 520,93\mspace{6mu} kJ$

c. Đúng. Nhiệt độ của hỗn hợp hơi đi vào bình ngưng gần như không đổi (xấp xỉ nhiệt độ sôi).

Trong khi đó, nhiệt độ của nước làm mát trong bình tăng dần theo thời gian (từ $15^{0}C$ lên $40^{0}C$).

Do đó, độ chênh lệch nhiệt độ giữa hơi nóng và nước làm mát giảm dần $\rightarrow$ Tốc độ trao đổi nhiệt giảm dần.

d. Đúng. Trong 4 giờ, nhiệt độ nước tăng một lượng: $\Delta t = 40 - 15 = 25^{0}C$.

Để đảm bảo hiệu suất, nhiệt độ không vượt quá $25^{0}C$, tức là độ tăng nhiệt độ tối đa cho phép là: $\Delta t_{max} = 25 - 15 = 10^{0}C$.

Giả sử tốc độ cấp nhiệt là ổn định (nhiệt độ tăng tuyến tính theo thời gian), ta có tỉ lệ:

$\left. \dfrac{t'}{t_{tong}} = \dfrac{\Delta t_{max}}{\Delta t_{thuc}}\Rightarrow t' = 4.\dfrac{10}{25} = 4.0,4 = 1,6h \right.$

Đáp án cần chọn là: S; S; Đ; Đ

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>>  2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn