Giải SGK Vật lí 12 KNTT Bài 6. Nhiệt hoá hơi riêng có đáp án

Để xác định được nhiệt lượng hoá hơi hoàn toàn một lượng nước ở nhiệt độ không đổi thì ta phải xác định được khối lượng (m) của lượng nước đó, nhiệt hoá hơi riêng của nước (L) sau đó sử dụng công thức Q = L.m.

Nhiệt lượng để nước tăng nhiệt độ từ 25 °C đến 100 °C: $Q_1=mc\Delta t=\mathrm{10.4200.}(100-25)=3150000J$ 

Nhiệt lượng để hoá hơi hoàn toàn nước: $Q_2=L.m={\mathrm{2,26.10}}^6.10={\mathrm{2,26.10}}^{7}J$ 

Tổng nhiệt lượng cần thiết để làm cho 10 kg nước ở 25 °C chuyển hoàn toàn thành hơi ở 100 °C: $Q=Q_1+Q_2={\mathrm{3,15.10}}^6+{\mathrm{2,26.10}}^7={\mathrm{2,575.10}}^{7}J$ 

Năng lượng vận động viên đã chuyển hoá dùng cho hoạt động chạy:

$Q={11000.10}^3.20\%={22.10}^{5}J$ 

Khối lượng nước đã thoát ra khỏi cơ thể: $m=\frac{Q}{L}=\frac{{22.10}^5}{{\mathrm{2,45.10}}^6}\approx \mathrm{0,9}kg$ tức là có khoảng 0,9 lít nước thoát ra khỏi cơ thể.

- Từ công thức (6.3), cần đo được khối lượng (m) của lượng nước dùng làm thí nghiệm, nhiệt lượng (Q) đã cung cấp cho lượng nước đó.

- Nhiệt lượng làm cho nước trong bình nhiệt lượng kế hoá hơi được cung cấp gián tiếp bởi nguồn điện.

- Xác định nhiệt lượng nước trong bình nhiệt lượng kế thu được để hoá hơi bằng cách sử dụng công thức  

- Mô tả các bước tiến hành thí nghiệm:

+ Đặt nhiệt lượng kế lên cân. Đổ nước nóng vào nhiệt lượng kế. Xác định khối lượng nước trong bình.

+ Tháo nắp bình ra khỏi nhiệt lượng kế.

+ Nối oát kế với điện trở và nguồn điện.

+ Đặt dây điện trở vào nhiệt lượng kế sao cho toàn bộ dây điện trở chìm trong nước.

+ Bật nguồn điện.

+ Đun sôi nước trong bình nhiệt lượng kế. Sau mỗi khoảng thời gian 2 phút, đọc số đo công suất trên oát kế, khối lượng nước trong bình nhiệt lượng kế trên cân. Ghi các kết quả vào vở theo mẫu tương tự Bảng 6.2.

+ Tắt nguồn điện.

- Để đảm bảo an toàn trong khi làm thí nghiệm cần phải chú ý: các thao tác thí nghiệm, đảm bảo an toàn khi sử dụng điện, kiểm tra các thiết bị điện trước khi làm thí nghiệm.

Bảng kết quả thu được:

Đồ thị:

- Công suất trung bình của dòng điện qua điện trở của nhiệt lượng kế.$\overline{\text{P}}=\frac{\mathrm{15,21}+\mathrm{15,19}+\mathrm{15,21}+\mathrm{15,23}+\mathrm{15,19}+\mathrm{15,21}+\mathrm{15,19}}{7}=\mathrm{15,20}\text{\hspace{0.17em}}W$ 

- Nhiệt hoá hơi riêng của nước theo công thức:

$L=\frac{Q}{m}=\frac{\overline{\text{P}}\left({\tau }_Q-{\tau }_P\right)}{m_P-m_Q}=\frac{\mathrm{15,20.}(700-200)}{\mathrm{0,1187}-\mathrm{0,1153}}\approx {\mathrm{2,24.10}}^6$ J/kg

- Sai số của phép đo nhiệt hoá hơi riêng của nước.

Theo bảng 6.1 thì nhiệt hoá hơi riêng của nước là 2,26.10⁶ J/kg, giá trị thu được từ thí nghiệm là 2,24.10⁶ J/kg.