Quá trình nấu rượu gạo (dung dịch ethanol) thủ công được thực hiện như sau:
Gạo được nấu chín, để nguội, rắc men, ủ kín từ 3 đến 5 ngày thu được hỗn hợp chủ yếu gồm nước, ethanol và bã rượu.
Đun nóng hỗn hợp trên (trong nồi chưng cất) đến nhiệt độ sôi để ethanol và nước hóa hơi và đi vào đường ống dẫn. Hỗn hợp hơi (ethanol và nước) trong đường ống được làm lạnh sẽ hóa lỏng và chảy vào bình hứng. Ta có bảng giá trị của ethanol và nước như sau:
Nhiệt độ sôi
(°C)
Khối lượng riêng
(kg/m3)
Nhiệt dung riêng
(J/(kg.K))
Nhiệt hóa hơi riêng
(J/kg)
Ethanol
78
789
2 440
0,9.106
Nước
100
997
4 200
2,3.106
Giả thuyết trong quá trình nấu rượu, hỗn hợp được cung cấp nhiệt một cách đều đặn. Ethanol sôi và hóa hơi trước ở 78 °C. Sau đó đến 100 °C thì nước bắt đầu sôi và hóa hơi. Bỏ qua lượng hơi nước ban đầu trong ống dẫn. Bỏ qua sự truyền nhiệt với môi trường, ống dẫn và bình hứng. Thùng nước lạnh chứa lượng nước có thể tích 250 lít ở nhiệt độ 20 °C. Khi thu được 20 lít rượu gạo 40° (thể tích ethanol chiếm 40%), người ta đo nhiệt độ của rượu khi có cân bằng nhiệt là 45 °C. Biết nhiệt độ của ethanol khi ra khỏi thùng nước lạnh là 35 °C.
Nhiệt độ của nước khi ra khỏi thùng nước lạnh là
Quá trình nấu rượu gạo (dung dịch ethanol) thủ công được thực hiện như sau:
Gạo được nấu chín, để nguội, rắc men, ủ kín từ 3 đến 5 ngày thu được hỗn hợp chủ yếu gồm nước, ethanol và bã rượu.
Đun nóng hỗn hợp trên (trong nồi chưng cất) đến nhiệt độ sôi để ethanol và nước hóa hơi và đi vào đường ống dẫn. Hỗn hợp hơi (ethanol và nước) trong đường ống được làm lạnh sẽ hóa lỏng và chảy vào bình hứng. Ta có bảng giá trị của ethanol và nước như sau:
|
Nhiệt độ sôi (°C) |
Khối lượng riêng (kg/m3) |
Nhiệt dung riêng (J/(kg.K)) |
Nhiệt hóa hơi riêng (J/kg) |
Ethanol |
78 |
789 |
2 440 |
0,9.106 |
Nước |
100 |
997 |
4 200 |
2,3.106 |
Giả thuyết trong quá trình nấu rượu, hỗn hợp được cung cấp nhiệt một cách đều đặn. Ethanol sôi và hóa hơi trước ở 78 °C. Sau đó đến 100 °C thì nước bắt đầu sôi và hóa hơi. Bỏ qua lượng hơi nước ban đầu trong ống dẫn. Bỏ qua sự truyền nhiệt với môi trường, ống dẫn và bình hứng. Thùng nước lạnh chứa lượng nước có thể tích 250 lít ở nhiệt độ 20 °C. Khi thu được 20 lít rượu gạo 40° (thể tích ethanol chiếm 40%), người ta đo nhiệt độ của rượu khi có cân bằng nhiệt là 45 °C. Biết nhiệt độ của ethanol khi ra khỏi thùng nước lạnh là 35 °C.
Nhiệt độ của nước khi ra khỏi thùng nước lạnh là
A. $47^\circ\mathrm{C}$
B. $48^\circ\mathrm{C}$
C. $53^\circ\mathrm{C}$
Quảng cáo
Trả lời:

Đáp án đúng là B
Khối lượng ethanol chứa trong $20\,\ell$ rượu gạo $40^\circ$ là:
\[
m_e = D_e V_e = 789{,}40 \cdot 20 \cdot 10^{-3} = 6{,}312\,\mathrm{kg}.
\]
Khối lượng nước chứa trong $20\,\ell$ rượu gạo $40^\circ$ là:
\[
m_n = D_n V_n = 997{,}60 \cdot 20 \cdot 10^{-3} = 11{,}964\,\mathrm{kg}.
\]
Xét sự trao đổi nhiệt giữa ethanol và nước, ta có:
\[
Q_{\text{toả}} = Q_{\text{thu}} \;\;\Rightarrow\;\; m_n c_n (t_n - 45) = m_e c_e (45 - 35).
\]
\[
11{,}964 \cdot 4200 \cdot (t_n - 45) = 6{,}312 \cdot 2440 \cdot 10
\]
\[
t_n = \frac{106337}{20937} \approx 48^\circ\mathrm{C}.
\]
Câu hỏi cùng đoạn
Câu 2:
Trong quá trình nấu rượu, nước trong thùng nước lạnh không được thay. Nhiệt độ của nước trong thùng nước lạnh khi thu được $20$ lít rượu gạo $40^\circ$ là
Trong quá trình nấu rượu, nước trong thùng nước lạnh không được thay. Nhiệt độ của nước trong thùng nước lạnh khi thu được $20$ lít rượu gạo $40^\circ$ là
A. $65^\circ\mathrm{C}$
B. $60^\circ\mathrm{C}$
C. $55^\circ\mathrm{C}$

Đáp án đúng là C
Khối lượng nước chứa trong thùng nước lạnh là:
$m = D_n.V = 997.250.10^{-3} = 249,25$ kg.
Xét sự trao đổi nhiệt giữa \textit{ethanol, nước (trong ống dẫn)} với \textit{nước trong thùng nước lạnh}, ta có:
\[
Q_{toả} = Q_{thu}
\]
\[
\Leftrightarrow L_n.m_n + m_n.c_n.(100-48) + L_e.m_e + m_e.c_e.(78-35) = m.c_n.(t-20)
\]
\[
\Leftrightarrow 2,3.10^6.11,964 + 11,964.4200.52 + 0,9.10^6.6,312 + 6,312.2440.43 = 249,25.4200.(t-20)
\]
\[
\Rightarrow t \approx 55^\circ C
\]
Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay
- Sổ tay Vật lí 12 (chương trình mới) ( 18.000₫ )
- 20 đề thi tốt nghiệp môn Vật lí (có đáp án chi tiết) ( 38.000₫ )
- Bộ đề thi tốt nghiệp 2025 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh, Sử, Địa, KTPL (có đáp án chi tiết) ( 36.000₫ )
- Tổng ôn lớp 12 môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh Sử, Địa, KTPL (Form 2025) ( 36.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
A. $\dfrac{13}{2} nRT$
B. $\dfrac{11}{2} nRT$
C. $\dfrac{9}{2} nRT$
Lời giải
Đáp án đúng là A
Quá trình (1) sang (2) là quá trình đẳng tích, ta có:
và khối khí không thực hiện công $A_{12} = 0$
Quá trình (2) sang (3) là quá trình đẳng áp, ta có:
và khối khí thực hiện công có độ lớn
Áp dụng phương trình Claperon cho khối khí tại trạng thái (1), ta có:
Suy ra: $A_{23} = 2nRT$
Nội năng của khối khí ở trạng thái (1), (2), (3) lần lượt là:
Độ biến thiên nội năng của khối khí trong quá trình (1) $\rightarrow$ (2) $\rightarrow$ (3) lần lượt là:
Nhiệt lượng mà khối khí nhận được trong cả quá trình (1) $\rightarrow$ (2) $\rightarrow$ (3) là:
Câu 2
A. $0{,}63$ lít và $2{,}03$ lít.
B. $2{,}03$ lít và $3{,}43$ lít.
C. $5{,}6$ lít và $7$ lít.
Lời giải
\[
\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}
\Rightarrow
\frac{V_1}{27+273}=\frac{V_2}{87+273}
=\frac{V_1+1{,}4}{87+273}
\quad (\text{Do } V \sim T \text{ nên } T \text{ tăng thì } V \text{ tăng})
\]
\[
\Rightarrow V_1 = 7\ \text{lít}.
\qquad
\Rightarrow V_2 = 7 + 1{,}4 = 8{,}4\ \text{lít.}
\]
Câu 3
A. $131{,}25\,\mathrm{J}$
B. $18{,}75\,\mathrm{J}$
C. $150\,\mathrm{J}$
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.
Câu 4
A. $3{,}95 \cdot 10^{21}$ phân tử.
B. $4{,}36 \cdot 10^{21}$ phân tử.
C. $1{,}88 \cdot 10^{22}$ phân tử.
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.
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.
Câu 6
A. Dòng điện cảm ứng có chiều cùng chiều quay của kim đồng hồ và khung dây chuyển động đi xuống.
B. Dòng điện cảm ứng có chiều ngược chiều quay của kim đồng hồ và khung dây chuyển động đi lên.
C. Dòng điện cảm ứng có chiều cùng chiều quay của kim đồng hồ và khung dây chuyển động đi lên.
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.