Thả một quả cầu nhôm có khối lượng 150 g được đun nóng tới \({150^0}\,C\) vào một bình chứa nước \({20^0}\,C.\) Sau một thời gian khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước trong bình là \({30^0}\,C.\) Coi chỉ có quả cầu nhôm và nước trao đổi nhiệt với nhau. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là \(880\,\frac{J}{{kg.K}}\), nhiệt dung riêng của nước là \(4200\,\frac{J}{{kg.K}}.\)

a) Trong 2 vật quả cầu nhôm thu nhiệt và nước toả nhiệt.
b) Nhiệt lượng tỏa ra của vật tỏa nhiệt là 15840 J.
c) Khối lượng nước trong bình (lấy tròn 2 số thập phân) là 0,38 kg.
d) Khi có sự cân bằng nhiệt, để nước trong bình nóng đến \({75^0}\,C\) người ta bỏ vào bình quả cầu nhôm thứ 2 được nung nóng lên đến \({200^0}\,C\). Khối lượng của bình nhôm thứ 2 (lấy tròn 2 số thập phân) là 1,32 kg.

a) Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.  ⟹ Đ

Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ vì nó ảnh hưởng đến động năng của các phân tử trong vật, và phụ thuộc vào thể tích vì nó ảnh hưởng đến việc làm việc được thực hiện trong quá trình mở rộng hoặc nén.

b) Nội năng của một vật có thể thay đổi trong quá trình truyền nhiệt hoặc thay đổi trong quá trình thực hiện công. ⟹ Đ

c) Nội năng của vật (1) lớn hơn nội năng của vật (2) thì nhiệt độ của vật (1) cũng lớn hơn nhiệt độ của vật (2). ⟹ S

Vì : Khi vật có nhiệt độ lớn thì có nội năng lớn, vật có nội năng lớn thì chưa chắc có nhiệt độ lớn.

d) Một vật lúc nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng. ⟹ S

Vì : Vật có nhiệt lượng chỉ khi nào vật có sự biến thiên nội năng.

a) Độ lớn của nhiệt lượng cần cung cấp cho nước hoá hơi ở nhiệt độ không đổi khối lượng và bản chất của nước. ⟹ Đ

b) Để xác định hoá hơi riêng của nước cần đo đại lượng nhiệt lượng cần truyền cho nước, khối lượng nước và nhiệt độ ban đầu của nước. ⟹ S

Vì : Để xác định hoá hơi riêng của nước cần đo đại lượng nhiệt lượng cần truyền cho nước, khối lượng nước.

\(L = \frac{Q}{m}\)

c) Nhiệt lượng nước để hóa hơi trong bình nhiệt lượng kế có thể được xác định bằng cách đo sự thay đổi nhiệt độ của nước và sử dụng công thức: \(Q = m.c.\Delta T.\) ⟹ Đ

d) Nhiệt lượng cần thiết để làm cho 5 kg nước ở \({15^0}\,C\)chuyển hoá thành hơi nước ở \({100^0}\,C\) là \(14326000\,J.\) Cho biết nhiệt dung riêng của nước là \(4200\,\frac{J}{{kg.K}};\) nhiệt hoá hơi riêng của nước ở \({100^0}\,C\) là \(2,{3.10^6}\,\frac{J}{{kg}}\)  ⟹ S

Vì :

Nhiệt lượng cần thiết để làm cho 5 kg nước ở \({15^0}\,C\)chuyển hoá thành hơi nước ở \({100^0}\,C\)là.

\(Q = {Q_1} + {Q_2} = m.c.\Delta T + m.L = 5.4200.(100 - 15) + 5.2,{26.10^6} = 1325000\,J.\)