Khi vật bắt đầu nóng chảy phải tiếp tục cung cấp nhiệt lượng cho vật để vật nóng chảy hoàn toàn. Nhiệt lượng này phụ thuộc vào những đại lượng nào?
Bài 5. Nhiệt nóng chảy riêng
Mở đầu (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 24)
Thảo luận (1)
Câu hỏi 1 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 24)
Tại sao khi chế tạo các vật bằng chì, đồng, thường hay dùng phương pháp đúc?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiCác vật liệu như chì và đồng thường được chế tạo bằng phương pháp đúc vì các lý do sau đây:
- Đúc là phương pháp sản xuất phổ biến và hiệu quả cho các vật liệu kim loại như chì và đồng. Nó cho phép tạo ra các chi tiết phức tạp với chi phí thấp so với các phương pháp khác.
- Quá trình đúc cho phép tạo ra các sản phẩm có kích thước và hình dạng chính xác, đảm bảo tính chính xác và đồng nhất của sản phẩm cuối cùng.
- Đúc cũng cho phép tạo ra các sản phẩm có độ bền cao và khả năng chịu nhiệt tốt, phù hợp cho các ứng dụng khác nhau từ ngành công nghiệp đến ngành nghệ thuật.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Câu hỏi 2 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 24)
Tính thời gian cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn 2 kg đồng có nhiệt độ ban đầu 30 °C, trong một lò nung điện có công suất 20 000 W. Biết chỉ có 50% năng lượng tiêu thụ của lò được dùng vào việc làm đồng nóng lên và nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ không đổi.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiVì chỉ có 50% năng lượng tiêu thụ được dùng để làm đồng nóng lên và nóng chảy hoàn toàn, ta sẽ sử dụng 20 000 W x 0,5 = 10 000 W.
Năng lượng = (2 kg) x (385 J/kg°C) x (100°C - 30°C) = 2 x 385 x 70 = 53,900 J
Thời gian = 53,900 J / 10,000 W = 5.39 giây
Do đó, thời gian cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn 2 kg đồng là khoảng 5.39 giây.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Hoạt động 1 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 25)
Từ công thức (5.3), hãy cho biết cần đo đại lượng nào để xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá?
Đọc tiếp
Từ công thức (5.3), hãy cho biết cần đo đại lượng nào để xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTừ công thức (5.3), hãy cho biết cần đo nhiệt lượng và khối lượng của nước để xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Hoạt động 2 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 25)
Nhiệt lượng làm các viên nước đá trong nhiệt lượng kế nóng chảy được lấy từ đâu?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiKhi các viên nước đá trong nhiệt lượng kế nóng chảy, nhiệt lượng cung cấp để làm cho nước đá chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng được lấy từ môi trường xung quanh. Trong trường hợp này, nhiệt lượng chủ yếu đến từ nhiệt độ cao hơn của môi trường so với nhiệt độ của nước đá, khiến cho nước đá hấp thụ nhiệt lượng để nóng chảy.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Hoạt động 3 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 25)
Nhiệt lượng nước đá thu được trong bình nhiệt lượng kế được xác định bằng cách nào?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiĐể xác định nhiệt lượng của nước đá thu được trong bình nhiệt lượng kế, ta sử dụng công thức:
Nhiệt lượng (Q) = khối lượng (m) x nhiệt dung riêng (c) x sự biến đổi nhiệt độ (ΔT)
Q = m.c.ΔT
Trong đó:
m là khối lượng của nước đá (được xác định trước thí nghiệm).
c là nhiệt dung riêng của nước (được sử dụng trong trường hợp này).
ΔT là sự biến đổi nhiệt độ của nước đá, thường được xác định bằng hiệu của nhiệt độ cuối cùng và nhiệt độ ban đầu của nước đá.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Hoạt động 4 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 25)
Mô tả các bước tiến hành thí nghiệm.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Mô tả các bước tiến hành thí nghiệm như sau:
+ Bước 1: Đo lường khối lượng của nước đá bằng cách sử dụng cân đong hoặc cân điện tử chính xác.
+ Bước 2: Đổ nước đá vào bình nhiệt lượng kế và ghi lại nhiệt độ ban đầu của nước đá.
+ Bước 3: Đặt bình nhiệt lượng kế trên một nguồn nhiệt (như bếp điện hoặc bếp ga) và đo lường thời gian cần thiết cho nước đá tan chảy hoàn toàn.
+ Bước 4: Ghi lại nhiệt độ cuối cùng của nước đá sau khi tan chảy.
+ Bước 5: Sử dụng công thức đã cung cấp để tính toán nhiệt lượng cần thiết để làm tan chảy hoàn toàn nước đá trong bình nhiệt lượng kế.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Hoạt động 1-3 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 26)
Từ kết quả thí nghiệm thu được thực hiện yêu cầu sau:
- Vẽ đồ thị sự phụ thuộc nhiệt độ t theo thời gian τ
- Vẽ hai đường thẳng đi gần nhất các điểm trên đồ thị (tham khảo Hình 5.1).
- Chọn điểm M là giao điểm của hai đường thẳng, đọc giá trị τM.
Hoạt động 4 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 26)
Tính công suất trung bình \(\overline P \) của dòng điện qua diện trở trong nhiệt lượng kế.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Công suất trung bình \(\overline P \) của dòng điện qua diện trở trong nhiệt lượng kế:
\(\overline P = \frac{{14,25 + 14,23 + 14,19 + 14,25 + 14,23 + 14,24 + 14,22 + 14,32 + 14,26}}{9} = 14,24W\)
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Hoạt động 5 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 26)
Tính nhiệt nóng chảy riêng của nước đá theo công thức:
\({\lambda _{{H_2}O}} = \frac{{\overline P {\tau _M}}}{m}\)
Trong đó \(\overline P {\tau _M}\)là nhiệt lượng do dòng điện qua điện trở toa ra trong thời gian τM và m là khối lượng nước đá.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá theo công thức:
\({\lambda _{{H_2}O}} = \frac{{\overline P {\tau _M}}}{m} = \frac{{14,24.600}}{{0,25}} = 34176J/kg\)
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)