Người ta chế tạo một máy ấp trứng gà bằng thùng xốp kín được bọc cách nhiệt, có một lỗ nhỏ gắn quạt. Bên trong thùng có một bóng đèn sợi đốt, dùng để cung cấp nhiệt cho khối khí trong thùng (xem là khí lí tưởng).
Khi đèn sáng, quạt cũng được bật để giúp nhiệt độ trong thùng được tăng đều (khi đó có thể xem thùng là kín, không trao đổi chất với bên ngoài).
Biết nhiệt độ và khối khí khi đèn bật đầu mỏ là $27^\circ C$ và $140\ g$. Khi đạt đến nhiệt độ yêu cầu, cảm biến nhiệt sẽ truyền tín hiệu cho bảng điều khiển để tắt đèn và quạt. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bóng đèn và thùng xốp. Biết nhiệt dung riêng của không khí là $1005\ \text{J/(kg·K)}$.
Trên bóng đèn sợi đốt có ghi 220 V – 40 W. Biết điện áp giữa hai đầu bóng đèn này có đồ thị biểu diễn sự biến thiên của điện áp theo thời gian $u(t)$ như hình vẽ.
a) Tần số của dòng điện chạy qua bóng đèn là 50 Hz.
b) Biểu thức cường độ dòng điện tức thời chạy qua bóng đèn là $i = 2\sqrt{2}\cos\left(100\pi t + \tfrac{\pi}{2}\right)$ (A).
c) Nhiệt lượng do dây tóc bóng đèn toả ra trong mỗi giây là 40 J/s.
d) Để nhiệt độ khối khí trong thùng xốp đạt $37^\circ C$ (khi thùng trống) thì thời gian đèn sợi đốt phát sáng xấp xỉ bằng 35 s.
Người ta chế tạo một máy ấp trứng gà bằng thùng xốp kín được bọc cách nhiệt, có một lỗ nhỏ gắn quạt. Bên trong thùng có một bóng đèn sợi đốt, dùng để cung cấp nhiệt cho khối khí trong thùng (xem là khí lí tưởng).
Khi đèn sáng, quạt cũng được bật để giúp nhiệt độ trong thùng được tăng đều (khi đó có thể xem thùng là kín, không trao đổi chất với bên ngoài).
Biết nhiệt độ và khối khí khi đèn bật đầu mỏ là $27^\circ C$ và $140\ g$. Khi đạt đến nhiệt độ yêu cầu, cảm biến nhiệt sẽ truyền tín hiệu cho bảng điều khiển để tắt đèn và quạt. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bóng đèn và thùng xốp. Biết nhiệt dung riêng của không khí là $1005\ \text{J/(kg·K)}$.
Trên bóng đèn sợi đốt có ghi 220 V – 40 W. Biết điện áp giữa hai đầu bóng đèn này có đồ thị biểu diễn sự biến thiên của điện áp theo thời gian $u(t)$ như hình vẽ.
a) Tần số của dòng điện chạy qua bóng đèn là 50 Hz.
b) Biểu thức cường độ dòng điện tức thời chạy qua bóng đèn là $i = 2\sqrt{2}\cos\left(100\pi t + \tfrac{\pi}{2}\right)$ (A).
c) Nhiệt lượng do dây tóc bóng đèn toả ra trong mỗi giây là 40 J/s.
d) Để nhiệt độ khối khí trong thùng xốp đạt $37^\circ C$ (khi thùng trống) thì thời gian đèn sợi đốt phát sáng xấp xỉ bằng 35 s.
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
|
|
Nội dung |
Đúng |
Sai |
|
a |
Tần số của dòng điện chạy qua bóng đèn là 50 Hz. |
Đ |
|
|
b |
Biểu thức cường độ dòng điện tức thời chạy qua bóng đèn là $i = 2\sqrt{2}\cos\left(100\pi t + \tfrac{\pi}{2}\right)$ (A). |
|
S |
|
c |
Nhiệt lượng do dây tóc bóng đèn tỏa ra trong mỗi giây là 40 J/s. |
|
S |
|
d |
Để nhiệt độ khối khí trong thùng xốp đạt 37 °C (khi thùng trống) thì thời gian đèn sợi đốt phát sáng xấp xỉ bằng 35 s. |
Đ |
|
a) ĐÚNG
Dựa vào đồ thị ta xác định được chu kì của điện áp là: $T = 2 \cdot 10^{-2} = 0,02\ s$.
Tần số của dòng điện là: $f = \dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{0,02} = 50\ \text{Hz}$.
b) SAI
Điện trở của bóng đèn:
\[
R = \frac{U^2}{P} = \frac{220^2}{40} \approx 1210\ \Omega.
\]
Pha ban đầu của điện áp: tại \(t = 0\),
\[
\cos \varphi_u = \frac{u(0)}{U_0} = 0
\;\;\Rightarrow\;\; \varphi_u = \pm \tfrac{\pi}{2}.
\]
Mà \(u(t)\) đang giảm nên \(\varphi_u = \tfrac{\pi}{2}\).
Biểu thức cường độ dòng điện tức thời chạy qua bóng đèn:
\[
i = \frac{U_0}{R} \cos(2\pi f t + \varphi_u).
\]
Thay số:
\[
i = \frac{220\sqrt{2}}{1210}\cos\left(2\pi \cdot 50t + \frac{\pi}{2}\right)
= \frac{2\sqrt{2}}{11}\cos\left(100\pi t + \frac{\pi}{2}\right)\ (A).
\]
c) SAI
Nhiệt lượng do dây tóc bóng đèn toả ra trong mỗi giây:
\[
Q = P t = 40 \cdot 1 = 40\ \text{J}.
\]
(Do \(U = U_{đm}\) nên đèn hoạt động đúng công suất định mức).
d) ĐÚNG
Khi thùng trống và bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bóng đèn và thùng xốp, nhiệt lượng do bóng đèn toả ra bằng nhiệt lượng khối khí thu vào để tăng nhiệt độ.
Ta có:
\[
Q_{toả} = Q_{thu} \;\;\Rightarrow\;\; P t = mc\Delta T.
\]
\[
\Rightarrow t = \frac{mc\Delta T}{P}
= \frac{0,14 \cdot 1005 \cdot (37 - 27)}{40}
\approx 35\ \text{s}.
\]
Vậy để nhiệt độ khối khí trong thùng xốp đạt \(37^\circ C\) thì thời gian đèn sợi đốt phát sáng xấp xỉ bằng 35 s.
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 1 file word cấu trúc mới 2025 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
Sách thầy cô Vietjack biên soạn:
- 1000 câu hỏi lí thuyết môn Vật lí (Form 2025) ( 45.000₫ )
- Sổ tay Vật lí 12 (chương trình mới) ( 18.000₫ )
- 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
Lời giải
Sau khi đổ thêm vào ống thủy tinh một lượng thủy ngân có chiều cao $h$, ta có trạng thái của khối khí trong nhánh kín:
Trạng thái 1:
\[
p_1 = p_0\ \text{(cmHg)}, \qquad
V_1 = \ell_0 S\ \text{(cm}^3), \qquad
T_1.
\]
Trạng thái 2:
\[
p_2 = p_0 + \Delta p
= p_0 + (h - 2\Delta \ell)\ \text{(cmHg)}, \qquad
V_2 = \ell S\ \text{(cm}^3), \qquad
T_2 = T_1,
\]
với \(\Delta \ell = \ell_0 - \ell\).
Áp dụng định luật Bôyle, ta có:
\[
p_1V_1=p_2V_2 \;\Leftrightarrow\; p_0\cdot \ell_0\cdot S = \big[p_0+(h-2\,\Delta\ell)\big]\cdot \ell \cdot S.
\]
Thay số:
\[
76\cdot 30 = \big[76 + \big(h-2\cdot(30-25)\big)\big]\cdot 25
\;\Rightarrow\; h = 25{,}2\ \text{cm}.
\]
Lời giải
|
|
Nội dung |
Đúng |
Sai |
|
a |
Nhiệt lượng do thanh đồng tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào. |
Đ |
|
|
b |
Công thức dùng để tính nhiệt dung riêng của đồng là \[
c_{\text{đồng}} = \frac{m_2 c_{\text{nước}} \,(t_{cb} - t_2)}{m_1 (t_1 - t_{cb})}. \] |
Đ |
|
|
c |
Giá trị nhiệt dung riêng của đồng thu được trong thí nghiệm xấp xỉ bằng 233 J/(kg.K). |
|
S |
|
d |
Nếu tính đến sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và môi trường thì giá trị nhiệt dung riêng tính được của đồng sẽ nhỏ hơn so với giá trị thực tế. |
Đ |
|
a) ĐÚNG
Do bỏ qua sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và môi trường bên ngoài nên chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa thanh đồng và nước (hệ cô lập về nhiệt).
Vậy nhiệt lượng do thanh đồng toả ra bằng nhiệt lượng nước thu vào.
b) ĐÚNG
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
\[
|Q_{toả}| = |Q_{thu}|
\;\;\Rightarrow\;\;
m_1 c_{\text{đồng}} (t_1 - t_{cb})
= m_2 c_{\text{nước}} (t_{cb} - t_2).
\]
\[
\Rightarrow c_{\text{đồng}}
= \frac{m_2 c_{\text{nước}} (t_{cb} - t_2)}{m_1 (t_1 - t_{cb})}.
\]
c) SAI
Giá trị nhiệt dung riêng của đồng thu được trong thí nghiệm:
\[
c_{\text{đồng}}
= \frac{m_2 c_{\text{nước}} (t_{cb} - t_2)}{m_1 (t_1 - t_{cb})}
= \frac{0,25 \cdot 4200 \cdot (28-25)}{0,15 \cdot (100-28)}
\approx 292\ \text{J/(kg·K)}.
\]
d) ĐÚNG
Trong thực tế có tổn thất nhiệt: một phần nhiệt từ thanh đồng thoát ra môi trường nên năng lượng nhiệt còn lại truyền cho nước sẽ ít hơn, nước sẽ tăng nhiệt độ ít hơn. Vì vậy, nhiệt độ cân bằng thực tế sẽ thấp hơn so với trường hợp lý tưởng.
Mà:
\[
c_{\text{đồng}}
= \frac{m_2 c_{\text{nước}}(t_{cb} - t_2)}{m_1 (t_1 - t_{cb})}.
\]
Suy ra:
- Hiệu \((t_{cb} - t_2)\) giảm \(\Rightarrow c_{\text{đồng}}\) giảm.
- Hiệu \((t_1 - t_{cb})\) tăng \(\Rightarrow c_{\text{đồng}}\) cũng giảm.
Vậy nếu tính đến sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và môi trường thì giá trị nhiệt dung riêng tính được của đồng sẽ **nhỏ hơn so với giá trị thực tế**.
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.
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. Hình 1 và hình 4.
B. Hình 2 và hình 4.
C. Hình 1 và hình 3.
D. Hình 3 và hình 4.
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 7
A. 4,4 phút.
B. 4,2 phút.
C. 6,5 phút.
D. 4,0 phút.
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.
Nhắn tin Zalo