Dẫn 100 g hơi nước ở \({100^{\rm{o}}}{\rm{C}}\) vào một bình cách nhiệt đựng nước đá ở \( - {4^{\rm{o}}}{\rm{C}}.\) Khi cân bằng nhiệt thu được nước ở \({10^{\rm{o}}}{\bf{C}}.\) Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là \(3,{4.10^5}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\), nhiệt hoá hơi riêng của nước ở \({100^{\rm{o}}}{\rm{C}}\) là \(2,{3.10^6}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\), nhiệt dung riêng của nước và nước đá lần lượt là \(4200{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\) và \(2100{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\). Khối lượng nước đá có trong bình lúc đầu gần giá trị nào nhất sau đây?
Quảng cáo
Trả lời:
Khối lượng hơi nước: \({m_1} = 100{\rm{\;g}} = 0,1{\rm{\;kg}}\).
Gọi khối lượng nước đá ban đầu là \({m_2}\left( {{\rm{kg}}} \right)\).
Nhiệt độ cân bằng là \(t = {10^ \circ }{\bf{C}}.\)
Nhiệt lượng do \(0,1{\rm{\;kg}}\) hơi nước toả ra để ngưng tụ hoàn toàn ở \({100^ \circ }{\rm{C}}\) và nguội xuống \({10^ \circ }{\rm{C}}\) là:
\({Q_{{\rm{toa\;}}}} = {m_1}.L + {m_1}.{c_n}.\left( {100 - t} \right) = 0,1.2,{3.10^6} + 0,1.4200.\left( {100 - 10} \right) = 267800\left( {\rm{J}} \right)\)
Nhiệt lượng do \({m_2}\left( {{\rm{kg}}} \right)\) nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ \( - {4^ \circ }{\rm{C}}\) lên \({0^ \circ }{\rm{C}}\), nóng chảy hoàn toàn ở \({0^ \circ }{\rm{C}}\) và phần nước tạo thành tiếp tục tăng nhiệt độ từ \({0^ \circ }{\rm{C}}\) lên \({10^ \circ }{\rm{C}}\) là:
\({Q_{{\rm{thu\;}}}} = {m_2}.{c_d}.\left( {0 - \left( { - 4} \right)} \right) + {m_2}.\lambda + {m_2}.{c_n}.\left( {10 - 0} \right)\)
\({Q_{{\rm{thu\;}}}} = {m_2}.\left( {2100.4 + 3,{{4.10}^5} + 4200.10} \right) = 390400.{m_2}\;\left( J \right)\)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
\({Q_{{\rm{toa\;}}}} = {Q_{{\rm{thu\;}}}} \Leftrightarrow 267800 = 390400.{m_2} \Rightarrow {m_2} \approx 0,68596\left( {{\rm{kg}}} \right) \approx 686\left( {\rm{g}} \right)\)
Giá trị này gần nhất với 686 g.
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
Lời giải
a) Đúng.
Phản ứng tổng hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn cần nhiệt độ cực kì cao để các hạt nhân có đủ động năng thắng lực đẩy Coulomb, nên gọi là phản ứng nhiệt hạch.
b) Sai.
Phản ứng toả năng lượng nên tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân trước phản ứng lớn hơn tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sau phản ứng (do có sự hụt khối lượng chuyển hóa thành năng lượng toả ra).
c) Sai.
Số hạt nhân \(\;_1^2H\) có trong \(0,01{\rm{\;mol}}\) là:
\(N = n.{N_A} = 0,01.6,{022.10^{23}} = 6,{022.10^{21}}\) hạt.
Theo phương trình phản ứng, cứ 2 hạt nhân \(\;_1^2H\) tham gia tổng hợp thì toả ra năng lượng \(Q = 4MeV\).
Số phản ứng xảy ra là: \({N_{pu}} = \frac{N}{2} = 3,{011.10^{21}}\) phản ứng.
Tổng năng lượng toả ra là: \(E = {N_{pu}}.Q = 3,{011.10^{21}}.4 = 1,{2044.10^{22}}{\rm{MeV}}\)
d) Sai.
Đổi năng lượng thực tế toả ra sang đơn vị Jun:
\(E = 1,{2044.10^{22}}.1,{6.10^{ - 13}} \approx 1,{927.10^9}J\).
Thời gian thắp sáng bóng đèn là:
\(t = \frac{E}{P} = \frac{{1,{{927.10}^9}}}{{18}} \approx 107055555s\).
Đổi thời gian ra năm (với 1 năm \( = 365.24.3600 = 31536000{\rm{\;s}}\)):
\(t = \frac{{107055555}}{{31536000}} \approx 3,39\) năm.
Lời giải
Đáp án:
Từ đồ thị, ta thấy giá trị cực đại của từ thông là \({{\rm{\Phi }}_0} = 5{\rm{Wb}}\).
Vì các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng cuộn dây nên góc giữa vectơ cảm ứng từ \(\vec B\) và vectơ pháp tuyến \(\vec n\) của mặt phẳng cuộn dây là \(\alpha = {0^0} \Rightarrow {\rm{cos}}\left( {{0^0}} \right) = 1\).
Ta có: \({{\rm{\Phi }}_0} = N.{B_0}.S \Rightarrow {B_0} = \frac{{{{\rm{\Phi }}_0}}}{{N.S}}\)
Thay số: \({B_0} = \frac{5}{{{{200.50.10}^{ - 4}}}} = 5\left( T \right)\)
Câu 3
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) 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 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 5
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) 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 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.


