Bài 17. Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng

Thời gian?

Tóm tắt

\(m_1=400g=0,4kg\)

\(V_2=2,5l\Rightarrow m_2=2,5kg\)

\(t_1=18^0C\)

a)\(t_2=100^0C\)

\(c_1=880J/kg.K\)

\(c_2=4200J/kg.K\)

b)\(m_3=3,4kg\)

\(t_3=30^0C\)

\(c_3=460J/kg.K\)

________________

a)\(Q=?\)

b)\(t_4=?\)

Giải

a) Nhiệt lượng ấm nhôm thu vào là:

\(Q_1=m_1.c_1.\left(t_2-t_1\right)=0,4.880.\left(100-18\right)=28864\left(J\right)\)

Nhiệt lượng nước thu vào là:

\(Q_2=m_2.c _2.\left(t_2-t_1\right)=2,5.4200.\left(100-18\right)=861000\left(J\right)\)

Nhiệt lượng cần thiết để ấm nước sôi là:

\(Q=Q_1+Q_2=28864+861000=889864\left(J\right)\)

b) Với nhiệt lượng trên có thể làm miếng sắt nóng lên số độ là:

\(Q=m_3.c_3.\left(t_4-t_3\right)\Rightarrow t_4=\dfrac{Q}{m_3.c_3}+t_3=\dfrac{889864}{3,4.460}+30\approx599\left(^0C\right)\)

tóm tắt

\(m_1=1,25kg\)

\(V _2=6,5\Rightarrow m_2=6,5kg\)

\(t_1=30^0C\)

\(t_2=100^0C\)

\(c_1=880J/kg.K\)

\(c_2=4200J/kg.K\)

______________

\(Q=?J\)

Giải

Nhiệt lượng ấm nhôm thu vào là:

\(Q_1=m _1.c_1.\left(t_2-t_1\right)=1,25.880.\left(100-30\right)=77000\left(J\right)\)

Nhiệt lượng nước thu vào là:

\(Q_2=m_2.c_2.\left(t_2-t_1\right)=6,5.4200.\left(100-70\right)=1911000\left(J\right)\)

Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi ấm nước là:

\(Q=Q_1+Q_2=77000+1911000=1988000\left(J\right)\)

15)

Tóm tắt

\(m_1=0,5kg\)

\(V_2=0,2l\Rightarrow m_2=0,2kg\)

\(t_1=50^0C\)

\(t_2=100^0C\)

\(\Delta t=100^0C-50^0C=50^0C\)

\(c_1=880J/kg.K\)

\(c_2=4200J/kg.K\)

\(v=1.1000\left(J/s\right)\)

________________

\(t=?\)

Giải 

Nhiệt lượng ấm nhôm thu vào là:

\(Q_1=m_1.c_1.\Delta t=0,5.880.50=22000\left(J\right)\)

Nhiệt lượng nước thu vào là:

\(Q_2=m_2.c_2.\Delta t=0,2.4200.\left(100-50\right)=42000\left(J\right)\)

Nhiệt lượng để đun sôi ấm nước là:

\(Q=Q_1+Q_2=22000+42000=64000\left(J\right)\)

Thời gian để đun ấm nước sôi là:

\(Q:v=64000:1.1000=64\left(s\right)\)

14

tóm tắt

\(m_1=400g=0,4kg\)

\(V_2=1l\Rightarrow m_2=1kg\)

\(t_1=24^0C\)

\(t_2=100^0C\)

\(\Rightarrow\Delta t=t_2-t_1=100-24=76\left(^0C\right)\)

\(c_1=880J/kg.K\)

\(c_2=4200J/kg.K\)

___________________

\(Q=?J\)

Giải

Nhiệt lượng ấm nhôm thu vào là:

\(Q_1=m_1.c_2.\Delta t=0,4.880.76=26753\left(J\right)\)

Nhiệt lượng nước thu vào là:

\(Q_2=m_2.c_2.\Delta t=1.4200.76=319200\left(J\right)\)

Nhiệt lượng tối thiểu để đun ấm nước sôi là:

\(Q=Q_1+Q_2=26753+319200=345953\left(J\right)\)

13) Nhiệt độ của đoạn kẽm sẽ tăng lên vì đây là thực hiện công làm thayy đổi nhiệt năng của vật khi lập đi lập lại nhiều lần uốn như vậy làm cho đoạn dây kẽm tăng nhiệt độ lên

11) Về mặt thay đổi nhiệt năng thì gạo đang nấu trong nồi nên đây là sự truyền nhiệt vì có dùng đến nhiệt độ của vật khác để làm nóng còn gạo đang xát đều nóng lên đây là sự thực hiện công vì dùng đến công không dùng đến nhiệt độ của vật khác

12) a) Đung nước nóng nước nóng lên là truyền nhiệt vì có dùng đến nhiệt năng của lữa truyền cho nước

b) Khi cưa gỗ, cả lưỡi và gỗ đều nóng lên là thực hiện công dùng công để làm nóng cả gỗ và lưỡi cưa

9) a) Nhiệt năng của miếng đồng sẽ tăng lên vì nó có nhiệt độ thấp hơn nước nên sẽ được nước truyền nhiệt cho. Còn nhiệt năng của nước sẽ giảm lại vì đã truyền một phần nhiệt năng cho miếng đồng.

b) Đây là truyền nhiệt không phai thực hiện công vì có hiện tượng vật có nhiệt độ cao truyền cho vật có nhiệt độ thấp

10) Nhiệt năng của miếng đồng sẽ giảm xuống vì miếng đồng đang được đun nhưng lại thả vào nước lạnh còn nhiệt năng của cốc nước lạnh thì sẽ tăng lên. Đây là sự truyền nhiệt không phải thực hiện công vì nhiệt năng của miếng đồng truyền sang cho cốc nước lạnh

7) Nước nóng có nhệt độ lớn nhiệt độ của nước lạnh nên khi bỉe đường vào nước nóng hiện tượng khuếch tán và các hạt nghuyên tử phân tử cũng diễn ra nhanh hơn nên đường sẽ tan nhanh hơn

8) Hiện tượng trên gọi là hiện tượng khuếch tán nên dù không khuấy thì sau một thời gian thì nước và mực cũng sẽ được hòa lại với nhau, Nhiệt độ càng cao thì các nhuyên tử phân tử chuyển động càng nhanh nên hiện tượng khuếch tán cũng vậy nó cũng sẽ diễn ra nhanh hơn.

5) Tại vì quả bóng được cấu tạo từ các hạt phân tử, giữa chúng có khoảng cách, nên các phân tử của không khí lên lõi qua khe hở đó thoát ra ngoài. Nên quả bóng được bơm căng, dù buộc thật chặt để lâu ngày vẫn bị xẹp.

6) Vì nước và rượu được cấu tạo bởi các hạt phân tử, giữa chúng có khoảng cách nên khi ta đổ 50cm³ rượu vào 50cm³ nước, các hạt phân tử của rượu và nước xen kẽ vào các khe hở đó. Nên đổ 50cm³ rượu vào 50cm³ nước ta chỉ thu được khoảng 95cm³ hỗn hợp rượu nước.

5) Vì các phân tử không khí chui qua những khe hở giữa các phân tử cao su làm nên bóng bay nên cho dù có được bơm căng cở nào thì lâu ngày cũng xẹp lại

6) Vì giữa các phân tử của nước và rượu đều có các khe hở nên khi đổ chúng vào nhau chúng sẽ xen lẫn vào khoảng trống của nhau nên sẽ không thu được 100m3 hỗn hợp