Câu hỏi:

25/08/2025 398 Lưu

Một nhóm học sinh lớp 12 trường THPT Yên Thành 2 làm thí nghiệm để xác định nhiệt dung riêng của một mẫu kim loại. Họ có một bình xốp hình trụ có vỏ và nắp cách nhiệt, một que khuấy, một nhiệt kế, mẫu kim loại, một chiếc cân và một bình đun nước. Ban đầu, mẫu kim loại được để ở nhiệt độ \({27,0^ \circ }{\rm{C}}\).

     a) Nhóm học sinh sử dụng cân và xác định được khối lượng nước đổ vào bình xốp là \(0,225{\rm{\;kg}}\), khối lượng của mẫu kim loại là \(0,409{\rm{\;kg}}\). Số chỉ của nhiệt kế nhúng trong nước nóng ngay trước khi thả mẫu kim loại là \({67,5^ \circ }{\rm{C}}\) và số chỉ của nhiệt kế khi mẩu kim loại và nước đạt trạng thái cân bằng nhiệt là \({56,0^ \circ }{\rm{C}}\). Biết nhiệt dung riêng của nước là \(4180{\rm{\;J/kg}}{\rm{.K}}\). Từ các số liệu trên, nhóm học sinh xác định được nhiệt dung riêng của mẫu kim loại xấp xỉ bằng \(912{\rm{\;J/kg}}{\rm{.K}}\).

     b) Nhóm học sinh cho rằng, nếu đun nóng nước tới khoảng \({70,0^ \circ }{\rm{C}}\), đổ vào bình xốp đã cắm sẵn nhiệt kế, nhẹ nhàng nhúng chìm mẫu kim loại trong nước, đóng kín nắp lại và khuấy nhẹ tay thì số chỉ trên nhiệt kế sau đó sẽ thay đổi liên tục và chỉ dừng lại khi bình xốp chứa nước cùng mẫu kim loại đạt trạng thái cân bằng nhiệt.

     c) Nhóm học sinh cho rằng, kết quả tính được ở câu a) nhỏ hơn giá trị nhiệt dung riêng chính xác của mẫu kim loại do trong phép tính đã bỏ qua nhiệt lượng trao đổi với môi trường.

     d) Một học sinh trong nhóm cho rằng, nếu bỏ qua thất thoát nhiệt với môi trường thì nhiệt lượng nước thu vào bằng với nhiệt lượng mẫu kim loại tỏa ra.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt để xác định nhiệt dung riêng.

+ Khi mẫu kim loại được nhúng vào nước nóng, nhiệt từ nước sẽ được truyền cho mẫu kim loại cho đến khi nhiệt độ của mẫu kim loại và nước đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt.

+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt để xác định nhiệt dung riêng khi không bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường.

Cách giải:

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:

\({m_{kl}}.{c_{kl}}.\left( {{\rm{\Delta }}{t_{kl}}} \right) = {m_n}{c_n}{\rm{\Delta }}{t_n}\)

\( \Rightarrow 0,409.{c_{kl}}.\left( {56 - 27} \right) = 0,225.4180.\left( {67,5 - 56} \right)\)

\( \Rightarrow {c_{kl}} \approx 912\left( {{\rm{J/kg}}.{\rm{K}}} \right)\)

\( \to \) a đúng.

b) Khi mẫu kim loại được nhúng vào nước nóng, nhiệt từ nước sẽ được truyền cho mẫu kim loại cho đến khi nhiệt độ của mẫu kim loại và nước đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt (cùng nhiệt độ). Sự thay đổi nhiệt độ sẽ liên tục cho đến khi cả nước và kim loại đạt nhiệt độ ổn định (trạng thái cân bằng nhiệt). Đây là nguyên lý cơ bản của thí nghiệm nhiệt học.

\( \to \) b đúng.

c) Nếu không bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường thì:

\(0,409.{c_{kl}}.\left( {56 - 27} \right) + {Q_{mt}} = 0,225.4180.\left( {67,5 - 56} \right)\)

\( \Rightarrow {c_{kl}} = \frac{{0,225.4180.\left( {67,5 - 56} \right) - {Q_{mt}}}}{{0,409.\left( {56 - 27} \right)}}\)

Vậy kết quả tính được ở câu a lớn hơn giá trị nhiệt dung riêng chính xác của mẫu kim loại.

\( \to \) c sai.

d) Nếu bỏ qua thất thoát nhiệt với môi trường thì nhiệt lượng mà nước tỏa ra bằng với nhiệt lượng mẫu kim loại thu vào.

\( \to \) d sai.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Phương pháp:

Trong suốt quá trình chuyển thể nhiệt độ của chất đó không thay đổi.

Cách giải:

Từ bảng số liệu, nhiệt độ nóng chảy của tinh thể là \({72^ \circ }{\rm{C}}\).

Chọn C.

 

Lời giải

Phương pháp:

Áp dụng định luật Boyle cho hai trạng thái: Trước khi bơm và sau khi bơm.

Cách giải:

Trạng thái 1, xét tổng lượng khí sau 12 lần bơm và thể tích khí ban đầu trong quả bóng:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_1} = 1\left( {{\rm{atm}}} \right)}\\{{V_1} = 0,125.12 + 2,5 = 4\left( L \right)}\end{array}} \right.\)

Trạng thái 2, toàn bộ lượng khí trên được đưa vào bóng: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_2}}\\{{V_2} = 2,5\left( L \right)}\end{array}} \right.\)

Vì nhiệt độ của khí không đổi nên áp dụng định luật Boyle:

\({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow 1.4 = {p_2}.2,5\)

\( \Rightarrow {p_2} = 1,6\left( {{\rm{atm}}} \right)\)

Đáp số: 1,6.

Câu 3

Trứng có thể luộc lòng đào hoặc chín kỹ ở gần như mọi nơi trên hành tinh, nhưng không thể làm vậy ở điểm cao nhất trên Trái Đất so với mực nước biển là đỉnh Everest. Trên đỉnh ngọn núi Everest cao 8848 m so với mực nước biển, ở khoảng \({73,5^ \circ }{\rm{C}}\) nước đã sôi. Nếu đun tiếp thì nước sẽ hoá hơi, nhiệt độ của nó không tăng. Cả lòng trắng và lòng đỏ của trứng cấu tạo từ những hợp chất khác nhau và protein đông lại ở nhiệt độ khác nhau. Lòng trắng bao gồm \(54{\rm{\% }}\) ovalbumin, không đông cho tới khi đạt \({80^ \circ }{\rm{C}}\) trong khi lòng đỏ cần ít nhất \({70^ \circ }{\rm{C}}\) để cứng lại. Mỗi nhận định sau đây đúng hay sai?
Trứng có thể luộc lòng đào hoặc chín kỹ ở gần như mọi nơi trên hành tinh, nhưng không thể làm vậy ở điểm cao nhất trên Trái Đất so với mực nước biển là đỉnh Everest. Trên đỉnh ngọn núi Everest cao 8848 m so với mực nước biển, ở khoảng  (ảnh 1)

a) Do áp suất không khí thấp, áp suất khí quyển tại đỉnh núi Everest là 253 mmHg, gần bằng \(1/3\) áp suất khí quyển tại mực nước biển nên ta không thể luộc chín trứng bằng nồi thông thường.

b) Do nhiệt độ môi trường thấp, nhiệt độ trung bình tại đỉnh Everest là \( - {36^ \circ }{\rm{C}}\) vào tháng 1 và vào tháng 7 là \( - {19^ \circ }{\rm{C}}\) nên ta không thể luộc chín trứng bằng nồi thông thường.

c) Nếu bạn ở trên đỉnh núi Everest và thực sự thèm trứng chín, giải pháp là sử dụng thêm muối, đơn giản hơn nữa là nướng trứng.

d) Nhìn vào đồ thị ta thấy áp suất khí quyển giảm tuyến tính theo độ cao, tại độ cao 3000 m so với mực nước biển thì áp suất khí quyển giảm còn 70 kPa.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

A. cả nhiệt độ và áp suất sẽ tiếp tục tăng.

B. áp suất sẽ tiếp tục tăng mặc dù nhiệt độ sôi không đổi.

C. khối lượng riêng của hơi nước sẽ giảm xuống.

D. áp suất vẫn giữ ổn định

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

A. Giai đoạn từ (2) sang (3) là nén đẳng áp

B. Giai đoạn từ (1) sang (2) là dẫn đẳng nhiệt

C. Giai đoạn từ (1) sang (2) là nén đẳng áp

D. Giai đoạn từ (2) sang (3) là nén đẳng nhiệt

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP