Bài 4. Nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt hóa hơi riêng trang 15, 16, 17 SBT Vật lí 12 Cánh diều

1.43

Biết nhiệt dung riêng của gỗ là c = 1 236 J/kg.K, khi 100 g gỗ giảm nhiệt độ

đi 1 K thì nó

A. cần nhận nhiệt lượng 124 J từ môi trường bên ngoài.

B. giải phóng một năng lượng bằng 124 J ra môi trường bên ngoài.

C. giải phóng một năng lượng bằng 12,4 J ra môi trường bên ngoài.

D. cần nhận nhiệt lượng 1 240 J từ môi trường bên ngoài.

Phương pháp giải:

Vận dụng công thức nhiệt dung riêng

Lời giải chi tiết:

Q = mc\(\Delta \)t = 123,6 \( \approx \) 124 9 (J)

Đáp án: B

1.44

Tra trong bảng nhiệt dung riêng của một số chất, người ta đọc được nhiệt dung riêng của sắt là 440 J/kg.K. Điều này có nghĩa là

A. để làm nóng chảy 1 kg sắt cần 440 J.

B. để làm cho 1 kg sắt tăng nhiệt độ từ 0 °C đến 100 °C cần 440 J.

C. nếu lấy đi nhiệt lượng 440 J thì nhiệt độ của 1 kg sắt sẽ tăng thêm 1°C.

D. nếu lấy đi nhiệt lượng 440 J thì nhiệt độ của 1 kg sắt sẽ giảm đi 1 C.

Phương pháp giải:

Vận dụng công thức nhiệt dung riêng

Lời giải chi tiết:

Q = mc\(\Delta \)t

Đáp án: D

1.45

Để làm nóng 1 kg nước lên 1 °C, cần cung cấp cho nó nhiệt lượng là

A. 1 000 J.

B. 1 Wh.

C. 1,16 Wh.

D. 1 160 Wh.

Phương pháp giải:

Vận dụng công thức tính nhiệt lượng

Lời giải chi tiết:

Q = mc\(\Delta \)t = 4200 (J) \( \approx \) 1,16 (Wh)

Đáp án: C

1.46

Nhiệt lượng cần thiết để làm 1 kg của chất chuyển hoàn toàn từ thể lỏng sang thể khí ở nhiệt độ xác định được gọi là

A. nhiệt dung riêng.

C. Nhiệt nóng chảy riêng.

B. nhiệt hóa hơi riêng.

D. nhiệt hoá hơi.

Phương pháp giải:

Lý thuyết về nhiệt nóng chảy riêng

Lời giải chi tiết:

Nhiệt lượng cần thiết để làm 1 kg của chất chuyển hoàn toàn từ thể lỏng sang thể khí ở nhiệt độ xác định được gọi là nhiệt nóng chảy riêng.

Đáp án: B

1.47

Người ta nhúng một khối sắt có khối lượng 1 kg vào trong 1 kg nước cùng ở nhiệt độ phòng rồi cung cấp cho chúng nhiệt lượng 100 J rồi để cho đến khi sắt và nước cân bằng nhiệt. Sắt hay nước hấp thụ năng lượng nhiệt nhiều hơn?

A. Chúng hấp thụ cùng một nhiệt lượng.

B. Sắt hấp thụ nhiệt lượng nhiều hơn.

C. Nước hấp thụ nhiệt lượng nhiều hơn.

D. Chưa đủ thông tin về hai vật nên chưa xác định được.

Phương pháp giải:

Vận dụng công thức tính nhiệt lượng

Lời giải chi tiết:

Q = mc\(\Delta \)t

mà c_nước = 4200 J/kg.K, c_sắt = 460 J/kg.K nên c_nước > c_sắt

Do đó Q_nước > Q_sắt

Đáp án: C

1.48

Hai cốc giống nhau chứa nước nóng. Nước ở cốc thứ nhất nguội đi 15 °C trong

5 phút trong khi nước ở cốc thứ hai chỉ nguội đi 10 °C trong 5 phút. Đó là do

A. nước trong cốc thứ hai nhiều hơn.

B. nước trong cốc thứ hai ít hơn.

C. nước trong cốc thứ hai có nhiệt độ ban đầu cao hơn cốc thứ nhất.

D. nước trong cốc thứ hai có nhiệt độ ban đầu thấp hơn cốc thứ nhất.

Phương pháp giải:

Vận dụng quá trình truyền nhiệt

Lời giải chi tiết:

Q = mc\(\Delta \)t

Đáp án: A

1.49

Có hai bình giống hệt nhau, mỗi bình chứa 200 g nước lạnh ở cùng nhiệt độ. Trong bình thứ ba, người ta đun sôi 200 g nước và nhúng vào đó một miếng sắt có khối lượng 200 g được treo trên một sợi dây. Khi sắt nóng lên và có cùng nhiệt độ với nước sôi thì cho nó vào bình thứ nhất, đồng thời đổ 200 g nước sôi vào bình thứ hai. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Nước trong bình thứ nhất có nhiệt độ cao hơn bình thứ hai.

B. Nước trong bình thứ nhất có cùng nhiệt độ với bình thứ hai.

C. Nước trong bình thứ nhất có nhiệt độ thấp hơn bình thứ hai.

D. Nước trong binh thứ nhất có nhiệt độ lớn hơn hay nhỏ hơn bình thứ hai tuỳ thuộc vào thể tích của miếng sắt.

Phương pháp giải:

Vận dụng quá trình truyền nhiệt

Lời giải chi tiết:

Bình 1 khi cân bằng nhiệt với miếng sắt t°C (t < 100 °C ) thì sẽ có nhiệt độ t₁

Bình 2 khi cân bằng nhiệt với nước sôi (t = 100 °C) thì sẽ có nhiệt độ t₂

Do đó t₁ < t₂ hay nước trong bình thứ nhất có nhiệt độ thấp hơn bình thứ hai.

Đáp án: C

1.50

Trong bình thứ nhất có 200 g nước. Trong bình thứ hai giống hệt bình thứ nhất có 200 g rượu. Trong bình thứ ba, người ta đun sôi nước và ngâm hai miếng sắt giống hệt nhau vào đó. Khi các miếng sắt nóng lên, một miếng sắt được nhúng ngập vào bình thứ nhất, miếng kia nhúng ngập vào bình thứ hai.

Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Rượu có nhiệt độ cao hơn nước.

B. Rượu có nhiệt độ thấp hơn nước.

C. Rượu và nước có nhiệt độ bằng nhau.

D. Sắt trong rượu nguội đi nhanh hơn so với trong nước.

Phương pháp giải:

Vận dụng quá trình truyền nhiệt

Lời giải chi tiết:

Q_tỏa = Q_thu

Q_sắt = Q_{thu nước} = Q_{thu rượu} mà ta có c_nước = 4200 J/kg.K, c_rượu = 2500 J/kg.K

Nên \(\Delta \)t_nước < \(\Delta \)t_rượuhay rượu có nhiệt độ cao hơn nước.

Đáp án: A

1.51

Trong một cái bình có 400 g nước. Trong một cái bình khác giống hệt thế có 400 g dầu. Mỗi bình được cung cấp cùng một nhiệt lượng 10 kJ bằng một dây điện trở. Sau khi nhận được nhiệt lượng

A. Nước có nhiệt độ cao hơn dầu.

B. Nước và dầu có cùng nhiệt độ.

C. Dầu có nhiệt độ cao hơn nước.

D. Nhiệt độ của nước và dầu tuỳ thuộc vào dây điện trở được dùng.

Phương pháp giải:

Vận dụng quá trình truyền nhiệt

Lời giải chi tiết:

m₁c₁\(\Delta \)t₁ = m₂c₂\(\Delta \)t₂

c₁ = 4200 J/kg.K_, c₂ = 1670 J/kg.K nên c₁ > c₂ từ đó \(\Delta \)t₂ > \(\Delta \)t₁

Vậy dầu có nhiệt độ cao hơn nước

Đáp án: C

1.52

Giả sử người ta đun nóng 0,3 lít nước bằng bếp điện trong 2 phút và đun nóng 0,3 lít dầu cũng với bếp điện giống hệt thế (cùng một chế độ đun) trong cùng thời gian.

A. Nước nóng lên nhanh hơn so với dầu.

B. Nước nóng lên chậm hơn so với dầu.

C. Nước và dầu nóng lên như nhau.

D. Nước có thể nóng hơn dầu hoặc ngượi lại tuỳ thuộc vào khối lượng riêng của đầu.

Phương pháp giải:

Vận dụng quá trình truyền nhiệt

Lời giải chi tiết:

Q = mc\(\Delta \)t

m₁ = 0,3kg, m₂ = 0,24kg nên m₁ > m₂

c₁ = 4200 J/kg.K_, c₂ = 1670 J/kg.K nên c₁ > c₂

\( \Rightarrow \)\(\Delta \)t₂ > \(\Delta \)t₁ hay nước nóng lên chậm hơn so với dầu.

Đáp án: B

1.53

Ba quả bóng có cùng khối lượng 50 g, một quả bằng nhôm, một quả bằng sắt và một quả bằng chì. Nhiệt dung riêng của chúng lần lượt là 0,22 kcal/kg.K;0,11 kcal/kg.K và 0,03 kcal/kg.K.

a) Người ta cung cấp cùng một nhiệt lượng cho mỗi quả bóng. Quả bóng đạt được nhiệt độ cao nhất là

A. Nhôm.

B. Chi.

C. Sắt.

D. Không có quả nào.

b) Nhiệt độ của mỗi quả bóng là 20 °C. Người ta nhúng cả ba quả vào trong một bình chứa 100 g nước ở nhiệt độ 40 °C.

Quả bóng đạt được nhiệt độ cao nhất là

A. Nhôm.

B. Chi.

C. Sắt.

D. Không có quả nào.

Quả bóng hấp thụ nhiều nhiệt lượng nhất là

A. Nhôm.

B. Chi.

C. Sắt.

D. Không có quả nào.

Phương pháp giải:

Vận dụng quá trình truyền nhiệt

Lời giải chi tiết:

a) Quả bóng đạt được nhiệt độ cao nhất là chì

b) Không có quả nào đạt được nhiệt độ cao nhất

Quả bóng hấp thụ nhiều nhiệt lượng nhất là nhôm.

Đáp án: B, D, A

1.54

Một ca nhôm có khối lượng 0,300 kg chứa 2,00 kg nước. Cho nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là 4,20.10² J/kg.K và 8,80.10² J/kg.K. Nhiệt lượng cần để đun nóng nước từ 10,0 °C đến 70,0 °C có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 504 kJ.

B. 15,8 kJ.

C. 520 kJ.

D. 619 kJ.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về nhiệt lượng

Lời giải chi tiết:

Nhiệt lượng Q cần thiết để đun nóng nước bằng tổng nhiệt lượng cần thiết để đưa ca nhôm và nước từ 10 °C lên đến 70 °C: Q = Q₁ + Q₂ = m₁c₁ (t₂ –t₁) + m₂c₂ (t₂ –t₁)

Thay số và làm tròn kết quả, ta được Q = 504 kJ.

Đáp án: A

1.55

Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 334.10³ J/kg. Năng lượng được hấp thụ bởi 10,0 g nước đá để chuyển hoàn toàn từ thể rắn sang thể lỏng là

A. 3,34.10³ J.

B. 334.10⁴ J.

C. 334.10¹ J.

D. 334.10² J.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về nhiệt lượng

Lời giải chi tiết:

Q = m\(\lambda \) = 3340 (J)

Đáp án: C

1.56

Trong một ẩm bằng đồng có 0,50 lít nước ở nhiệt độ ban đầu 30 °C. Nước được đun sôi và sau khi sôi một thời gian, đã có 0,10 lít nước chuyển thành hơi. Xác định nhiệt lượng đã cung cấp cho ấm và nước. Biết khối lượng của ấm bằng đồng là 0,50 kg; nhiệt hoá hơi riêng của nước là 2,3.106 J/kg, nhiệt dung riêng của nước và của đồng tương ứng là c, =4 200 J/kg.K; c, =380 J/kg.K.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về nhiệt lượng

Lời giải chi tiết:

Nhiệt lượng cần thiết để ấm và nước từ nhiệt độ 30°C đến nhiệt độ sôi 100°C là Q₁= 1,6.10⁵ J

Nhiệt lượng cần cung cấp cho 0,10 lít nước hoá hơi là: Q₂ = 2,3.10⁵ J.

Tổng nhiệt lượng đã cung cấp cho ấm nước: Q = Q₁ + Q₂ = 3,9.10⁵ J.

Đáp án: 3,9.10⁵ J.

1.57

a) Hình bên là sơ đồ cấu tạo của nhiệt lượng kế kèm nhiệt kế. Hãy điền các nội dung thích hợp tương ứng với các số cho trong hình.

b) Hãy nêu phương án xác định nhiệt dung riêng của một vật rắn bằng nhiệt lượng kế.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về nhiệt lượng

Lời giải chi tiết:

 a) 1. Nhiệt kế. 2. Que khuấy. 3. Nắp đậy. 4. Thành bên trong của nhiệt lượng kế. 5. Thành bên ngoài của nhiệt lượng kế. 6. Chân cách nhiệt.

b) Cho vật rắn có khối lượng m, nhiệt độ t và nhiệt dung riêng c vào nhiệt lượng kế có chứa nước ở nhiệt độ t₁  với t > t₁. Khi hệ cân bằng nhiệt ở nhiệt độ t₂ thì nhiệt dung riêng của vật rắn là

               \[c = \frac{{({m_1}{c_1} + {m_2}{c_2})({t_2} - {t_1})}}{{m(t - {t_2})}}\]

trong đó, m₁ và m₂ là khối lượng của nhiệt lượng kế và khối lượng của nước; c₁ và c₂ là nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế và nhiệt dung riêng của nước.