Up5me
Trang chủ > Câu hỏi lẻ > Fzr9FpTjy3ls

Đề bài

Hình bên là bố trí thí nghiệm xác định nhiệt hóa hơi riêng nước. Dùng dây đun công suất 25 W làm nóng nước trong một cốc được đặt trên đĩa cân. Nhiệt kế cho biết nhiệt độ của nước đun hoạt động bình thường.Khi nước sôi, số chỉ khối lượng trên cân giảm dần theo thời gian và được ghi lại 2 giá trị trong bảng sau:


https://lh7-rt.googleusercontent.com/docsz/AD_4nXdCtv7Sj_TMRhnxUzLVzjzlACeSwRl8bwadP7hUgApuTKLm0tewALZjPsuWk7ATH2Jkf9pXJFikV3f-zYOLUnQcv8AKJLEE_Q2-LLbLwoYfAUId1KJWmOo5wOpxIpeGnmrueCQsL_9xRzzUAVnuZUM?key=PF_-j4LnfrfvT9aaj8yUfv8b


Thời gian (s)Khối lượng (g)
0131,36
500127,05

Xét tính đúng/sai của các phát biểu sau:

1. Năng lượng của dây đun cung cấp cho nước trong 500 s là 12,5kJ.
2. Nếu toàn bộ năng lượng được cung cấp bởi dây đun đều dẫn đến sự bay hơi của nước thì giá trị nhiệt hóa hơi riêng L của nước là 2,9.105 Jkg.
3. Nếu một phần năng lượng từ dây đun bị thất thoát ra môi trường xung quanh và không góp phần làm nước bốc hơi thì giá trị nhiệt hóa hơi riêng L' của nước lớn hơn giá trị của L.
4. Có thể giảm sai số trong thí nghiệm này bằng cách dùng dây đun có công suất lớn hơn.
Đáp án đúng: 1Đ, 2S, 3S, 4S

Xem lời giải

Phương pháp giải

Lời giải chi tiết

Để giải quyết bài toán, trước hết chúng ta cần tính năng lượng tiêu thụ của dây đun.

Phân tích các phát biểu:

  1. Năng lượng của dây đun cung cấp cho nước trong 500 s là 12,5 kJ:
    Công suất của dây đun là 25 W, thời gian hoạt động là 500 s. Vì 1 W = 1 J/s, nên:
    \[ E = P \times t = 25\, \text{W} \times 500\, \text{s} = 12500\, \text{J} = 12,5\, \text{kJ}. \]
    Phát biểu này là đúng.
  2. Nếu toàn bộ năng lượng được cung cấp bởi dây đun đều dẫn đến sự bay hơi của nước thì giá trị nhiệt hóa hơi riêng L của nước là 2,9\times 10^{5} \text{J/kg}:
    Khối lượng nước sôi bốc hơi là:
    \[ \Delta m = 131,36 - 127,05 = 4,31\, \text{g} = 0,00431\, \text{kg}. \]
    Nếu toàn bộ năng lượng E được dùng để làm nước bay hơi, ta có:
    \[ L = \frac{E}{\Delta m} = \frac{12500}{0,00431} \approx 2,9 \times 10^{6} \text{J/kg}. \]
    Vì vậy, phát biểu này là sai (chú ý vào giá trị).
  3. Nếu một phần năng lượng từ dây đun bị thất thoát ra môi trường xung quanh và không góp phần làm nước bốc hơi thì giá trị nhiệt hóa hơi riêng L' của nước lớn hơn giá trị của L:
    Khi có thất thoát năng lượng, phần năng lượng có ích dùng để bay hơi nước bị giảm, do đó giá trị L' tăng. Vì vậy, phát biểu này là đúng.
  4. Có thể giảm sai số trong thí nghiệm này bằng cách dùng dây đun có công suất lớn hơn:
    Dùng dây đun có công suất lớn hơn không đồng nghĩa với giảm thất thoát năng lượng ra môi trường xung quanh. Do đó phát biểu này là sai.

Chú ý khi giải

  • Hiểu rõ mối quan hệ giữa khối lượng nước bốc hơi và năng lượng cung cấp.
  • Cần chú ý đến các đơn vị chuyển đổi để đảm bảo tính chính xác.
  • Khi tính toán các giá trị thực nghiệm, cần đặc biệt lưu ý đến các yếu tố như sự thất thoát năng lượng ra môi trường.