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.
Một điện trở R nhúng vào nhiệt lượng kế dùng nước chảy, cho dòng điện một chiều có cường độ 1,5A chạy qua điện trở. Người ta điều chỉnh lưu lượng của dòng nước sao cho sự chênh lệch nhiệt độ của nước chảy ra so với nước chảy vào là 1 , 8 ° . Biết lưu lượng của dòng nước là L = 800 c m 3 p h ú t , nhiệt dung riêng của nước là 4 , 2 J g . K và khối lượng riêng của nước 1 g c m 3 . Bỏ qua mọi hao phí ra môi trường xung quanh. Xác định giá trị của điện trở
A. 48,4m Ω
B. 4,84 Ω
C.
D.
Chọn đáp án D.
Nhiệt lượng tỏa ra:
Nhiệt lượng thu vào:
Lưu lượng nước chảy:
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Một điện trở R nhúng vào nhiệt lượng kế dùng nước chảy, cho dòng điện một chiều có cường độ 1,5A chạy qua điện trở. Người ta điều chỉnh lưu lượng của dòng nước sao cho sự chênh lệch nhiệt độ của nước chảy ra so với nước chảy vào là 1,8 độ. Biết lưu lượng của dòng nước là L = 800 ( c m 3 / p h ú t ) , nhiệt dung riêng của nước là 4,2 (J/kg.K) và khối lượng riêng của nước 1 ( g / c m 3 ) . Bỏ qua mọi hao phí ra môi trường xung quanh. Xác định giá trị của điện trở.
A. 48,4 mΩ
B. 4,84 Ω
C. 0,484 Ω
D. 48,4 Ω
Nhiệt lượng toả ra: Q t o a = I 2 R t
Nhiệt lượng thu vào: Q t h u = m c ( t 2 − t 1 ) = D V c Δ t
Lưu lượng nước chảy: L = V t = 800 60 = 40 3 c m 3 s
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q t o a = Q t h u
⇔ I 2 R t = D V c Δ t ⇒ R = D V c Δ t I 2 t = D c Δ t I 2 . V t = D c Δ t I 2 . L
⇒ R = 1.4 , 2.1 , 8 1 , 5 2 . 40 3 = 44 , 8 Ω
Chọn D
Biết rằng nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn được tính bởi công thức : Q = 0,24R I 2 t. Trong đó Q là nhiệt lượng tính bằng calo, R là điện trở tính bằng ôm ( Ω), I là cường độ dòng điện tính bằng ampe (A), t là thời gian tính bằng giây (s). Dòng điện chạy qua một dây dẫn có điện trở R = 10 Ω trong thời gian 1 giây.
Hỏi cường độ dòng điện là bao nhiêu thì nhiệt lượng tỏa ta ra bằng 60 calo ?
Nhiệt lượng tỏa ra là 60 calo nghĩa là Q = 60.
Ta có : 60 = 2,4 I 2 ⇒ I 2 = 60/(2,4) = 25
Vậy I = 5 (A).
Trên một bếp điện có một bình nước sôi, khối lượng ban đầu của nó là m0 và nhiệt độ sôi là ts. Nước bốc hơi và phần hơi nước ngưng tụ trên một cục đá ở phía bên trên bình và chảy ngược trở lại bình. Biết khối lượng ban đầu của cục nước đá là m và nhiệt độ của nó là 0⁰C. Khi toàn bộ cục nước đá tan hết, khối lượng nước trong bình là m1. Xác định nhiệt lượng mà bếp điện đã cung cấp cho bình nước. Cho NDR của nước là c, nhiệt nóng chảy của nước là λ và nhiệt hóa hơi của nước là L. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt do tiếp xúc của nước và nước đá với môi trường xung quanh
Trên một bếp điện có một bình nước sôi, khối lượng ban đầu của nó là m0 và nhiệt độ sôi là ts. Nước bốc hơi và phần hơi nước ngưng tụ trên một cục đá ở phía bên trên bình và chảy ngược trở lại bình. Biết khối lượng ban đầu của cục nước đá là m và nhiệt độ của nó là 0⁰C. Khi toàn bộ cục nước đá tan hết, khối lượng nước trong bình là m1. Xác định nhiệt lượng mà bếp điện đã cung cấp cho bình nước. Cho NDR của nước là c, nhiệt nóng chảy của nước là λ và nhiệt hóa hơi của nước là L. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt do tiếp xúc của nước và nước đá với môi trường xung quanh
- Khối lượng nước bị bay hơi mà không ngưng tụ lại trên nước đá là: \(\Delta m = m_0+m-m_1\)
- Nhiệt lượng cần cung cấp để làm lượng nước trên bay hơi là: \(Q_1=\Delta m. L=(m_0+m-m_1).L\)
- Nhiệt lượng cần cung cấp để làm tan đá là: \(Q_2=m.\lambda\)
- Nhiệt lượng cần cung cấp để m gam nước tăng nhiệt đến nhiệt độ sôi là: \(Q_3=m.c.t_s\)
Vậy nhiệt lượng mà bếp cung cấp cho bình nước là: \(Q=Q_1+Q_2+Q_3=(m_0+m-m_1).L+m.\lambda+m.c.t_s\)
Một thỏi sắt nóng có khối lượng 350 g và thể tích 45 c m 3 được thả vào chiếc cốc đang đựng nước đá ở 0 ° C trong nhiệt lượng kế. Khối lượng riêng của sắt ở 0 ° C là 7800 kg/ m 3 và hệ số nở khối của sắt là 3,3. 10 - 5 K - 1 . Nhiệt dung riêng của sắt là 550 J/kg.K. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4. 10 5 J/k Bỏ qua sự mất mát nhiệt do nhiệt truyền ra bên ngoài. Xác định : Khối lượng của phần nước đá tan thành nước trong cốc khi cân bằng nhiệt.
Khối lượng M của phần nước đá tan thành nước sau khi thả thỏi sắt nóng có nhiệt độ t ° C vào cốc nước đá ở 0 ° C được xác định bởi điều kiện cân bằng nhiệt:
M λ = cmt ⇒ M = cmt/ λ
trong đó λ là nhiệt nóng chảy riêng của nước đá, c là nhiệt dung riêng của thỏi sắt có khối lượng m.
Thay số, ta tìm được :
Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80 g ở 0 ° C vào một cốc nhôm đựng 0,4 kg nước ở 20 ° C đặt trong nhiệt lượng kế. Khối lượng cốc nhôm là 0,2 kg. Xác định nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết. Cho biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4. 10 5 J/kg , nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và của nước là 4180 J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do truyền ra ngoài.
Gọi λ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá khối lượng m 0 ở t 0 = 0 ° C ; còn c 1 , m 1 , c 2 , m 2 là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc nhôm và của lượng nước đựng trong cốc ở nhiệt độ t 1 = 20 ° C. Nếu gọi t ° C là nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết thì lượng nhiệt do cục nước đá ở t 0 = 0 ° C đã thu vào để tan thành nước ở t ° C bằng :
Q = λ m 0 + c 2 m 0 (t - t 0 ) = m 0 ( λ + c 2 t)
Còn nhiệt lượng do cốc nhôm và lượng nước đựng trong cốc ở t 1 = 20 ° C. toả ra để nhiệt độ của chúng giảm tới toC (với t < t 1 ) có giá trị bằng :
Q'= ( c 1 m 1 + c 2 m 2 )( t 1 - t)
Theo định luật bảo toàn năng lượng, ta có :
Q' = Q ⇒ ( c 1 m 1 + c 2 m 2 ) ( t 1 - t) = m 0 ( λ + c 2 t)
Từ đó suy ra :
Thay số : t ≈ 3,7 ° C.
Một bếp điện sử dụng dây nung có điện trở R=50 hoạt động bình thường khi cường độ dòng điện chạy qua bếp là 2A a) Tính nhiệt lượng bếp tở ra trong 10 phút b) Sử dụng bếp điện trên để đun 500g nước ở nhiệt độ 20•C biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K Coi nhiệt lượng của bếp truyền hết cho nước .Tính thời gian đun sôi nước
\(TT\)
\(R=50\Omega\)
\(I=2A\)
\(a.Q=?J\)
\(t=10'=600s\)
\(b.m=500g=0,5kg\)
\(t^0_1=20^0C\)
\(t^0_2=100^0C\)
\(\Rightarrow\Delta t^0=80^0C\)
c = 4200J/kg.K
\(t=?s\)
Giải
a. Nhiệt lượng bếp tỏa ra trong 10 phút là:
\(Q=I^2.R.t=2^2.50.600=120000J\)
b. Nhiệt lượng cung cấp cho bếp điện là:
\(Q=m.c.\Delta t^0=0,5.4200.80=168000J\)
Thời gian đun sôi nước là:
\(Q=I^2.R.t\Rightarrow t=\dfrac{Q}{I^2.R}=\dfrac{168000}{2^2.50}=840s\)
Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 80Ω và cường độ dòng điện qua bếp khi đó là I = 2,5A.
a) Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 1s.
b) Dùng bếp điện để đun sôi 1,5l nước có nhiệt độ ban đầu là 25oC thì thời gian đun nước là 20 phút. Coi rằng nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước là có ích, tính hiệu suất của bếp. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.K.
c) Mỗi ngày sử dụng bếp điện này 3 giờ. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp điện đó trong 30 ngày, nếu giá 1kW.h là 700 đồng.
a) Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 1s là Q = I2Rt = 2,52.80.1 = 500 J.
(Cũng có thể nói công suất tỏa nhiệt của bếp là P = 500W).
b) Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 20 phút là Qtp = Q.20.60 = 600000 J.
Nhiệt lượng cần để đun sôi lượng nước đã cho là
Qi = cm(t2 – t1) = 4200.1,5.(100-25) = 472500 J
Hiệu suất của bếp là: H = = 78,75 %.
c) Lượng điện năng mà bếp tiêu thụ trong 30 ngày (theo đơn vị kW.h) là:
A = Pt = 500.30.3 = 45000 W.h = 45 kW.h
Tiền điện phải trả là: T = 45.700 = 315000 đồng
Nhúng một dây dẫn có điện trở 100Ω vào một nhiệt lượng kế chứa nước ở 230C. Cường độ dòng điện 3A chạy qua dây thì trong thời gian 15 phút nước sôi. Tính lượng nước đựng trong nhiệt lượng kế. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K và bỏ qua nhiệt lượng do nhiệt lượng kế hấp thụ.
\(=>Qthu=mc\Delta t=4200.m\left(100-23\right)=323400m\left(J\right)\)
\(=>Qtoa=I^2Rt=3^2.100.900=810000J\)
\(=>Qthu=Qtoa=>m=2,5kg\)