Câu hỏi luyện tập trang 24 Vật lý 12 Chân trời sáng tạo: Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun 3 lít nước từ nhiệt độ 25 °C lên 100 °C...

1. Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun 3 lít nước từ nhiệt độ 25 °C lên 100 °C, biết nhiệt dung riêng của nước là 4 180 J/kg.K.

2. Một người thợ rèn nhúng một con dao rựa bằng thép có khối lượng 1,1 kg ở nhiệt độ 850 °C vào trong bể nước lạnh để làm tăng độ cứng của lưỡi dao. Nước trong bể có thể tích 200 lít và có nhiệt độ bằng với nhiệt độ ngoài trời là 27 °C.

Xác định nhiệt độ của nước khi có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua sự truyền nhiệt cho thành bể và môi trường bên ngoài. Biết nhiệt dung riêng của thép là 460 J/kg.K; của nước là 4 180 J/kg.K.

Hướng dẫn giải :

1. Vận dụng công thức tính nhiệt lượng: Q = m.c.(t₂ - t₁)

2. Áp dụng nguyên lý cân bằng nhiệt

Lời giải chi tiết :

1. Nhiệt lượng cần cung cấp để đun 3 lít nước từ nhiệt độ 25 °C lên 100 °C:

Q = m.c.(t₂ - t₁) = 3.4180.(100-25) = 945000 J

2. Nhiệt lượng mà thép tỏa ra bằng nhiệt lượng mà nước thu vào.

Q₁ = m₁.c₁.(t₁ - t) = 1,1.460.(850-t)

Q₂ = m₂.c₂.(t - t₂) = 200.4180.(t-27)

Q₁ = Q₂

=> 1,1.460.(850-t) = 200.4180.(t-27)

=> t = 30,1 ℃