Đề bài - bài 3 trang 270 sgk vật lý lớp 10 nâng cao

Đề bài

Để xác định gần đúng nhiệt lượng phải cung cấp cho 1kg nước hóa thành hơi khi sôi ( ở \(100^\circ C\)) một em học sinh đã làm thí nghiệm sau.Cho 1 l nước ( coi là 1kg nước ) ở \(10^\circ C\)vào ấm rồi đặt lên bếp điện để đun. Theo dõi thời gian đun em học sinh có cghi chép số liệu sau đây:

- Để đun nóng từ \(10^\circ C\)đến \(100^\circ C\)cần 18 min.

- Để cho 200g nước trong ấm thành hơi khi đun sôi cần 23 min.

Từ thí nghiệm trên hãy tính nhiệt lượng cần phải cung cấp cho 1kg nước hóa thành hơi ở nhiệt độ sôi\(100^\circ C\) . Bỏ qua nhiệt dung của ấm, biết nhiệt dung riêng của nước là 4,18.\({10^3}\) J/kg K.

Lời giải chi tiết

Nhiệt lượng bếp cấp cho 1 nước để nâng nhiệt độ từ \(10^\circ C\)đến \(100^\circ C\)là:

\(\eqalign{
& {Q_1} = mc\Delta {t_1} = 1000.4,2.(100 - 10) \cr
& = 37,{8.10^4}J = 0,{378.10^6}J \cr} \)

Công suất tỏa nhiệt của bếp:

\(P={{{Q_1}} \over {{t_1}}}\)

Nhiệt lượng cần để hóa hơi 200g nước sôi là:

\({Q_2} = P{t_2} = {{{Q_1}} \over {{t_1}}}{t_2} = 0,{483.10^6}(J)\)

Nhiệt lượng cần để hóa hơi 1l nước sôi là:

\(Q = 5{Q_2} = 2,{415.10^6}(J)\)