Nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 1 gam một mẫu than là 23,0 kJ. Giả thiết rằng toàn bộ lượng nhiệt của quá trình đốt than tỏa ra đều dùng để làm nóng nước, không có sự thất thoát nhiệt, hãy tính lượng than cần phải đốt để làm nóng 500 gam nước từ $20^{o}C$ tới $90^{o}C.$ Biết để làm nóng 1 mol nước thêm $1^{o}C$ cần một nhiệt lượng là 75,4 J. (Làm tròn kết quả đến hàng phần mười)
Lời giải chi tiết
Để giải bài toán này, ta cần tính lượng nhiệt cần thiết để làm nóng 500 gam nước từ $20^{o}C$ đến $90^{o}C$.
Ta biết rằng khối lượng mol của nước là 18 g/mol. Do đó, 500 gam nước tương ứng với số mol nước là:
\[ n = \frac{500}{18} \approx 27,78 \text{ mol} \]
Sự tăng nhiệt độ là:
\[ \Delta T = 90 ^{o}C - 20 ^{o}C = 70 ^{o}C \]
Với mỗi mol nước, cần 75,4 J để tăng 1 độ C. Do đó, tổng lượng nhiệt cần thiết để làm nóng 500 gam nước là:
\[ Q = n \times 75,4 \times \Delta T = 27,78 \times 75,4 \times 70 = 146751,24 \text{ J} \]
Đổi đơn vị từ J sang kJ:
\[ Q = 146751,24 \div 1000 = 146,75 \text{ kJ} \]
Nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 1 gam than là 23,0 kJ. Để cung cấp đủ 146,75 kJ, cần đốt lượng than là:
\[ m = \frac{146,75}{23,0} \approx 6,4 \text{ gam} \]
Vậy lượng than cần đốt là 6,4 gam.
Lượng than cần đốt là 6,4 gam.
Chú ý khi giải