Bài 3 trang 278 SGK Vật lý lớp 10 Nâng cao

Để xác định nhiệt hóa hơi

Đề bài

Để xác định nhiệt hóa hơi của nước, người ta làm thí nghiệm sau. Đưa 10g hơi nước ở nhiệt độ \(100^\circ C\) vào một nhiệt lượng kế chứa 290 g nước ở \(20^\circ C\) . Nhiệt độ cuối của hệ là \(40^\circ C\) . Hãy tính nhiệt hóa hơi của nước, cho biết nhiệt dung của nhiệt lượng kế là 46J/độ, nhiệt dung riêng của nước là 4,18J/độ.

Lời giải chi tiết

Nhiệt lượng tỏa ra gồm hai phần: Nhiệt hóa hơi của 10g hơi nước và nhiệt tỏa ra khi 10g nước nguội từ \(100^\circ C\) tới \(40^\circ C\) :

\(\eqalign{
& {Q_{tỏa}} = {Q_1} + {Q_2} = {m_1}L + {m_1}C({t_1} - t) \cr
& = 0,01L + 0,01.4180(100 - 40) \cr
& = 0,01L + 2508(J) \cr} \)

Nhiệt thu cũng gồm 2 phần:

Nhiệt lượng thu vào để 290g nước \(20^\circ C\) nóng lên \(40^\circ C\) và

Nhiệt lượng thu vào để nhiệt lượng kế \(20^\circ C\) nóng lên \(40^\circ C\).

\({Q_{thu}} = {Q'_1} + {Q'_2} = ({m_2}c + C').(t - {t_2})\)

\(\eqalign{
& = (0,290.4180 + 46).(40 - 20) \cr
& = 25164(J) \cr} \)

Từ \({Q_{thu}} = {Q_{tỏa}}\) tính được:

\(L = {{25164 - 2508} \over {0,01}}\)

\( = 2265600(J) \approx 2,{27.10^6}J\)

Loigiaihay.com