Phương pháp giải Bài tập về sự chuyển thể các chất môn Vật Lý 10 năm 2021

PHƯƠNG PHÁP GIẢI  BÀI TẬP SỰ CHUYỂN THỂ CÁC CHẤT

 

a. Công thức tính nhiệt nóng chảy:

Q = \(\lambda \)m     

Với  m (kg) khối lượng; \(\lambda \)(J/kg) : Nhiệt nóng chảy riêng.

b. Công thức tính nhiệt hóa hơi:

Q = Lm           

Với L (J/kg) : Nhiệt hoá hơi riêng; m (kg) khối lượng chất lỏng.

c. Công thức tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra:

Q = m.c (t₂ – t₁).

Chú ý:

Khi sử dụng những công thức này cần chú ý là các nhiệt lượng thu vào hoặc tỏa ra trong quá trình chuyển thể Q = \(\lambda \)m và Q = L.m đều được tính ở một nhiệt độ xác định, còn công thức Q = m.c (t₂ – t₁) được dùng khi nhiệt độ thay đổi.

Lấy 0,01kg hơi nước ở 100⁰C cho ngưng tụ trong bình nhiệt lượng kế chứa 0,2kg nước ở 9,5⁰C. nhiệt độ cuối cùng là 40⁰C, cho nhiệt dung riêng của nước là c = 4180J/kg.K. Tính nhiệt hóa hơi của nước.

Giải

- Nhiệt lượng tỏa ra khi ngưng tụ hơi nước ở 100⁰C thành nước ở 100⁰C:

\({{Q}_{1}}=L.m{}_{1}=0,01.L\)

- Nhiệt lượng tỏa ra khi nước ở 100⁰C thành nước ở 40⁰C:

\({{Q}_{2}}=mc(100-40)=0,01.4180(100-40)=2508J\)

- Nhiệt lượng tỏa ra khi hơi nước ở 100⁰C biến thành nước ở 40⁰C:

\(Q={{Q}_{1}}+{{Q}_{2}}=0,01L+2508\)   (1)

- Nhiệt lượng cần cung cấp để 0,2kg nước từ 9,5⁰C thành nước ở 40⁰C:

\({{Q}_{3}}=0,2.4180(40-9,5)=25498J\) (2)

- Theo phương trình cân bằng nhiệt: (1) = (2).

Vậy 0,01L +2508 = 25498.

Suy ra: L = 2,3.10⁶ J/kg.

Bài 1:

Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80g ở 0^oC vào một cốc nhôm đựng 0,4kg  nước ở 20^oC đặt trong nhiệt lượng kế. Khối lượng của cốc nhôm là 0,20kg. Tính nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước vừa tan hết. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.10⁵J/kg. Nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K và của nước là J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt độ do nhiệt truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế.

Bài 2:

Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 5kg nước đá ở -10^oC chuyển thành nước ở 0^oC. Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá là 2090J/kg.K và nhiệt nóng chảy riêng của nước đá 3,4.10⁵J/kg.

Bài 3:

Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước ở 25^oC  chuyển thành hơi ở 100^oC. Cho biết nhiệt dung riêng của nước 4180J/kg.K và nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.10⁶J/kg.

Bài 4:

Tính nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho 0,2kg  nước đá ở -20^oC tan thành nước và sau đó được tiếp tục đun sôi để biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100^oC. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.10⁵J/kg, nhiệt dung riêng của nước đá là 2,09.10³J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước 4,18.10³J/kg.K, nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.10⁶J/kg.

Bài 1:

- Gọi t là nhiệt độ của cốc nước khi cục đá tan hết.

- Nhiệt lượng mà cục nước đá thu vào để tan thành nước ở t^oC là.

\({{Q}_{1}}=\lambda .{{m}_{n}}+{{c}_{n}}.{{m}_{n}}.t\)

- Nhiệt lượng mà cốc nhôm và nước tỏa ra cho nước đá là.

 \({{Q}_{2}}={{c}_{Al}}.{{m}_{Al}}({{t}_{1}}-t)+{{c}_{n}}.{{m}_{n}}({{t}_{1}}-t)\)

- Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.

Q₁ = Q₂  \(\Rightarrow t={{4,5}^{o}}C\)

Bài 2:

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 5kg nước đá ở -10^oC chuyển thành nước đá ở 0^oC là:

 Q₁ = m.c.Δt = 104500J

- Nhiệt lượng cần cung cấp để 5kg nước đá ở 0^oC chuyển thành nước ở 0^oC là:

Q₂ = λ.m = 17.10⁵J

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 5kg nước đá ở -10^oC chuyển thành nước ở 0^oC là:

Q = Q₁ + Q₂ = 1804500J

Bài 3:

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước ở 25^oC tăng lên 100^oC là:

Q₁ = m.c.Δt = 3135KJ

- Nhiệt lượng cần cung cấp để 10kg nước đá ở 100^oC chuyển thành hơi nước ở 100^oC là:

Q₂ = L.m = 23000KJ

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước đá ở 25^oC chuyển thành hơi nước ở 100^oC là:

Q = Q₁ + Q₂ = 26135KJ

Bài 4:

Nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho một cục nước đá có khối lượng 0,2kg ở -20^oC tan thành nước và sau đó tiếp tục đun sôi để biến hoàn toàn thành  hơi nước ở 100^oC.

\(Q={{c}_{d}}.m.\left( {{t}_{0}}-{{t}_{1}} \right)+\lambda .m+{{c}_{n}}.m.\left( {{t}_{2}}-{{t}_{1}} \right)+L.m=619,96kJ\)

 

---(Hết)---

 

Trên đây là toàn bộ nội dung Phương pháp giải Bài tập về sự chuyển thể các chất môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Chúc các em học tốt!