Cho các dụng cụ thí nghiệm: biến thế nguồn (1), oát kế (2), nhiệt kế điện tử (3), nhiệt lượng kế (4), cân điện tử (5). Khi sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đã cho để đo nhiệt dung riêng của nước. Hãy sắp xếp các bước sau theo đúng thứ tự tiến hành thí nghiệm đo nhiệt dung riêng.

1	Tắt nguồn điện.
2	Khuấy liên tục để nước nóng đều. Cứ sau mỗi khoảng thời gian 1 phút đọc công suất dòng điện từ oát kế, nhiệt độ từ nhiệt kế rồi điền kết quả vào vở.
3	Nối oát kế với nhiệt lượng kế và nguồn điện.
4	Cắm đầu đo của nhiệt kế vào nhiệt lượng kế.
5	Bật nguồn điện.
6	Đổ một lượng nước vào bình nhiệt lượng kế, sao cho toàn bộ điện trở nhiệt chìm trong nước, xác định khối lượng nước này.

 

Khối lượng nước đá: \(m = 1,2\;kg\).

Nhiệt độ ban đầu: \( - {18^\circ }C\).

Nhiệt dung riêng của nước đá: \({c_d} = 2,1\;kJ/kg.K\).

Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá: \(\lambda = 334,0\;kJ/kg\).

Công suất bình nhiệt lượng kế: \(P = 2,5\;kW = 2,5\;kJ/s\).

Nhiệt lượng để nước đá tăng từ \( - {18^\circ }C\) đến \({0^\circ }C\) là:

\({Q_1} = m{c_d}\Delta t = 1,2.2,1.18 = 45,36\;kJ\).

Nhiệt lượng để nước đá nóng chảy hoàn toàn ở \({0^\circ }C\) là:

\({Q_2} = m\lambda = 1,2.334 = 400,8\;kJ\).

Tổng nhiệt lượng nước đá nhận để từ \( - {18^\circ }C\) đến khi nóng chảy hoàn toàn là:

\(Q = {Q_1} + {Q_2} = 45,36 + 400,8 = 446,16\;kJ\).

a) Sai.

Đề cho 415 kJ, trong khi tính được \(446,16\;kJ\).

b) Sai.

Theo đồ thị, đến khoảng \(220\;s\) nước đá đã nóng chảy hoàn toàn.

Nhiệt lượng bình cung cấp trong \(220\;s\) là: \({Q_{tp}} = P\tau = 2,5.220 = 550\;kJ\).

Hiệu suất là: \(H = \frac{{446,16}}{{550}}.100\% \approx 81,12\% \).

Không phải 90%.

c) Đúng.

Từ đồ thị, sau khi nước đá nóng chảy hoàn toàn, nước tăng nhiệt độ từ \({0^\circ }C\) đến \({100^\circ }C\) trong khoảng từ \(220\;s\) đến \(470\;s\), tức \(\Delta \tau = 250\;s\).

Nhiệt lượng toàn phần bình cung cấp trong giai đoạn này: \({Q'_{tp}} = 2,5.250 = 625\;kJ\).

Vì hiệu suất coi như không đổi: \(Q' = H.{Q'_{tp}} = 0,8112.625 = 507\;kJ\).

Suy ra nhiệt dung riêng của nước:

\(c = \frac{{Q'}}{{m\Delta t}} = \frac{{507}}{{1,2.100}} = 4,225\;kJ/kg.K \approx 4,2\;kJ/kg.K\).

d) Đúng.

Khi nước nguội từ \({100^\circ }C\) xuống \({43^\circ }C\), nhiệt lượng tỏa ra là:

\(Q = mc\Delta t = 1,2.4,2.(100 - 43) = 287,28\;kJ\).

Trong 24 giờ, tốc độ truyền nhiệt trung bình ra môi trường là:

\(\frac{Q}{t} = \frac{{287,28}}{{24}} \approx 11,97\;kJ/h \approx 12\;kJ/h\).

Đáp án:

Dây dẫn chịu ba lực: trọng lực \(P = mg\), lực từ \(F\) và lực căng dây.

Ở vị trí cân bằng, dây treo lệch góc \({30^\circ }\) nên: \(tan{30^\circ } = \frac{F}{P} = \frac{{BIL}}{{mg}}\).

Suy ra: \(I = \frac{{mg\tan {{30}^\circ }}}{{BL}}\).

Thay số: \(m = 4,5\;g = 0,0045\;kg\), \(B = 0,25\;T\), \(L = 10\;cm = 0,1\;m\).

\(I = \frac{{0,0045.10.\tan {{30}^\circ }}}{{0,25.0,1}} \approx 1,04\;A\).

Đáp án: 1,04