Một học sinh làm thí nghiệm đun nóng chất X trên bếp điện có công suất P không đổi và vẽ

Câu hỏi số 968526:

Vận dụng

Một học sinh làm thí nghiệm đun nóng chất X trên bếp điện có công suất P không đổi và vẽ được đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ $\tau$ (tính bằng ${}^{0}\text{C}$) của nó theo thời gian t (tính bằng phút) như hình vẽ. Ban đầu Chất X ở thể rắn, có nhiệt nóng chảy riêng là $50\text{kJ/kg}$. Nhiệt dung riêng của chất X khi ở thể lỏng là $c(J/kg.K)$. Giả sử rằng năng lượng nhiệt tỏa ra từ bếp điện chỉ dùng để đun nóng chất X. Giá trị của $c$ là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:968526

Phương pháp giải

Đọc đồ thị để xác định thời gian và nhiệt độ của các quá trình.

Nhiệt lượng cung cấp tỉ lệ thuận với thời gian đun: $Q = P \cdot t$.

Nhiệt lượng nóng chảy: $Q_{nc} = m\lambda$.

Nhiệt lượng đun nóng chất lỏng: $Q_{long} = mc\Delta T$.

Giải chi tiết

Từ đồ thị, ta phân tích các thông số trên các trục:

Trục hoành (thời gian $t$): Nhãn "6" nằm ở vạch chia thứ 2, nhãn "12" nằm ở vạch chia thứ 4 $\Rightarrow$ Mỗi ô vuông trên trục hoành tương ứng với 3 phút.

Quá trình nóng chảy (đoạn nằm ngang đầu tiên) bắt đầu từ vạch thứ 4 (12 phút) và kết thúc ở vạch thứ 6 (18 phút) $\Rightarrow$ Thời gian nóng chảy $\Delta t_{1} = 6\text{~phút}$.

Quá trình đun nóng chất lỏng từ nhiệt độ nóng chảy đến $260^{0}\text{C}$ bắt đầu từ vạch thứ 6 (18 phút) và kết thúc ở đỉnh vạch thứ 8 (24 phút) $\Rightarrow$ Thời gian đun chất lỏng $\Delta t_{2} = 6\text{~phút}$.

Nhận thấy $\Delta t_{1} = \Delta t_{2}$, mà công suất bếp P không đổi nên nhiệt lượng cung cấp cho hai quá trình là bằng nhau: $Q_{nc} = Q_{long}$.

Trục tung (nhiệt độ $\tau^{0}\text{C}$): Giá trị 1 ô tương ứng với: $\dfrac{260}{5} = 52^{0}\text{C}$.

Nhiệt độ nóng chảy của chất X là: $\tau_{nc} = 3.52 = 156^{0}\text{C}$.

Độ biến thiên nhiệt độ của chất lỏng là: $\Delta T = 260 - 156 = 104\text{K}$ (hoặc $104^{0}\text{C}$).

Ta có: $\left. Q_{nc} = Q_{long}\Leftrightarrow m\lambda = mc\Delta T \right.$

$\left. \Rightarrow c = \dfrac{\lambda}{\Delta T} = \dfrac{50000}{104} \approx 480,77\text{J/(kg}\text{.K)} \right.$.

Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị là 481.

Đáp án cần điền là: 481

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.