Hình dưới là đồ thị nhiệt độ thời gian của một khối đồng có khối lượng 2 kg được nung nóng bằng lò nung có công suất 60 W. Bỏ qua hao phí của lò nung.

- Nhiệt độ khối đồng tăng thêm.......oC trong 200 s từ lúc bắt đầu nung.
- Năng lượng cung cấp cho khối đồng trong 200 s từ lúc bắt đầu nung là...... kJ.
- Nhiệt dung riêng của đồng là...... Jkg.K.
- Trong hai đoạn đồ thị 1 và 2 tương ứng với khoảng nhiệt độ 0 600 (°C) và 600 1200 (°C), đoạn đồ thị .... cho biết một phần nhiệt cung cấp cho khối đồng đã thoát ra.
Lời giải chi tiết
Để giải bài toán này, chúng ta cần phân tích và tìm các giá trị cần thiết từ đồ thị.
1. Nhiệt độ khối đồng tăng thêm trong 200 s:
Dựa vào đồ thị, tại thời điểm ban đầu (0 giây), nhiệt độ ban đầu của khối đồng là 20°C. Sau 200 giây, nhiệt độ đạt khoảng 40°C. Vậy nhiệt độ tăng thêm:
\[ \Delta T = 40^\circ C - 20^\circ C = 20^\circ C \]2. Năng lượng cung cấp cho khối đồng trong 200 s:
Công suất của lò nung là 60 W, nghĩa là mỗi giây cung cấp 60 J:
\[ E = P \times t = 60 \times 200 = 12000 \text{ J} \]
Đổi đơn vị sang kilojoule (kJ):
\[ E = 12 \text{ kJ} \]
3. Nhiệt dung riêng của đồng:
Sử dụng phương trình cơ bản: \( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \)
Ở đây, \( Q = 12000 \text{ J}, m = 2 \text{ kg}, \Delta T = 20^\circ C \)
\[ 12000 = 2 \times c \times 20 \]
\[ c = \frac{12000}{40} = 300 \text{ J/kg}^\circ \text{C} \]
4. Đoạn đồ thị cho biết một phần nhiệt đã thoát ra:
Nhìn vào đồ thị, đoạn thứ hai (600s đến 1200s) có độ tăng nhiệt độ giảm dần. Điều này cho thấy một phần nhiệt đã thoát ra.
Vậy đáp án là đoạn đồ thị 2 (600 - 1200 giây) cho biết một phần nhiệt cung cấp đã thoát ra.
Kết luận:
Chú ý khi giải
Khi đọc đồ thị, cần chú ý đến đơn vị và khoảng thời gian tương ứng để tính toán chính xác.
Công suất là năng lượng tiêu thụ hoặc cung cấp mỗi giây. Hãy sử dụng công thức \(E = P \times t\) để tính tổng năng lượng.
Nên đổi đơn vị kết quả (như J sang kJ) một cách phù hợp.
Khi phân tích đoạn đồ thị, hãy chú ý đến độ dốc, nó có thể cho biết sự thay đổi về tốc độ tăng nhiệt, nhiệt đã thoát ra.