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

Lấy 1,2 kg nước đá dạng viên nhỏ trong tủ đông có nhiệt độ $- 18^{0}C$ để đưa nhanh vào

Câu hỏi số 967017:
Vận dụng

Lấy 1,2 kg nước đá dạng viên nhỏ trong tủ đông có nhiệt độ $- 18^{0}C$ để đưa nhanh vào bình nhiệt lượng kế. Nhiệt độ của nước đá và nước trong bình theo thời gian được mô tả bằng đồ thị bên. Biết nhiệt dung riêng và nhiệt nóng chảy riêng của nước đá lần lượt là 2,1 kJ/kg.K và 334,0 kJ/kg; nhiệt hóa hơi riêng của nước là 230,0 kJ/kg. Công suất nhiệt của bình nhiệt lượng kế không thay đổi bằng 2,5 kW.

Đúng Sai
a) Nhiệt lượng khối nước đá đã nhận vào để nóng chảy hoàn toàn là 415 kJ.
b) Hiệu suất nhiệt mà bình nhiệt lượng truyền cho nước trong 220 giây đầu tiên bằng 90 %.
c) Coi hiệu suất nhiệt của bình nhiệt lượng kế không thay đổi theo thời gian, nhiệt dung riêng của nước được xác định từ thí nghiệm trên có giá trị bằng 4,2 kJ/kg.K.
d) Ngay khi nước sôi, nguồn điện của bình nhiệt lượng kế bị ngắt. Sau 24 giờ, nhiệt độ của nước trong bình giảm còn $43^{0}C$. Nếu coi tốc độ truyền nhiệt lượng của lượng nước bình nhiệt lượng kế ra môi trường coi là không đổi thì nó có giá trị khoảng 12 kJ/h.

Đáp án đúng là: S; S; S; Đ

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:967017
Phương pháp giải

- Phân tích đồ thị quá trình biến đổi nhiệt độ theo thời gian:

+ Giai đoạn 1 (từ $t = 0$ đến $t = 220s$): Nước đá tăng nhiệt độ từ $- 18^{0}C$ lên $0^{0}C$ và nóng chảy hoàn toàn thành nước ở $0^{0}C$.

+ Giai đoạn 2 (từ $t = 220s$ đến $t = 470s$): Nước ở $0^{0}C$ nhận nhiệt lượng để tăng nhiệt độ lên $100^{0}C$ (trạng thái sôi).

- Áp dụng công thức tính nhiệt lượng:

+ Nhiệt lượng thu vào để tăng nhiệt độ: $Q = mc\Delta T$

+ Nhiệt lượng thu vào để nóng chảy hoàn toàn: $Q = m\lambda$

+ Điện năng do bình nhiệt lượng kế cung cấp: $A = P.t$

+ Hiệu suất truyền nhiệt: $H = \dfrac{Q_{\text{thu}}}{A}$

+ Tốc độ truyền nhiệt ra môi trường: $v = \dfrac{Q_{\text{toa}}}{t}$

Giải chi tiết

a) Nhiệt lượng khối nước đá đã nhận vào để nóng chảy hoàn toàn là:

$Q_{1} = mc\Delta t + m\lambda = 1,2.2,1.18 + 1,2.334,0 = 446,16kJ$

$\Rightarrow$ a sai.

b) Trong 220 giây đầu tiên, điện năng mà bình cung cấp là:

$A_{1} = P.t_{1} = 2,5.220 = 550kJ$.

Hiệu suất truyền nhiệt là:

$H = \dfrac{Q_{1}}{A_{1}} = \dfrac{446,16}{550} \approx 0,8112 = 81,12\%$

$\Rightarrow$ b sai.

c) Giai đoạn làm nóng nước từ $0^{0}\text{C}$ lên $100^{0}C$ kéo dài trong khoảng thời gian:

$\Delta t_{2} = 470 - 220 = 250s$.

Điện năng bình cung cấp trong giai đoạn này là:

$A_{2} = P.\Delta t_{2} = 2,5.250 = 625kJ$.

Coi hiệu suất nhiệt không đổi ($H = 81,12\%$), nhiệt lượng khối nước nhận được là:

$Q_{2} = H.A_{2} = 0,8112.625 = 507kJ$.

Nhiệt dung riêng của nước là:

$c_{n} = \dfrac{Q_{2}}{m\Delta t} = \dfrac{507}{1,2.\left( {100 - 0} \right)} = 4,225kJ/kg.K$

$\Rightarrow$ c sai.

d) Đúng. Nhiệt lượng khối nước tỏa ra môi trường khi hạ nhiệt độ từ $100^{0}C$ xuống $43^{0}C$ là:

$Q_{3} = m.c_{n}.\Delta t = 1,2.4,225.\left( {100 - 43} \right) = 288,99kJ$.

Tốc độ truyền nhiệt trung bình ra môi trường trong 24 giờ là:

$v = \dfrac{Q_{3}}{t} = \dfrac{288,99}{24} = 12,04kJ/h$.

$\Rightarrow$ d đúng.

Đáp án cần chọn là: S; S; S; Đ

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>>  2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: 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