Bom nhiệt lượng dùng để đo năng lượng nhiệt giải phóng khi đốt cháy hoàn toàn một mẫu chất.
21/28
Bom nhiệt lượng dùng để đo năng lượng nhiệt giải phóng khi đốt cháy hoàn toàn một mẫu chất. Nó được cấu tạo gồm một nhiệt lượng kế chứa nước, bên trong có một thùng kim loại nhỏ, kín gọi là bom (không liên quan đến vũ khí quân sự). Thùng này đặt chìm trong nước. Trong một lần đo, người ta sử dụng mẫu chất đốt cháy là một miếng bánh quy Cosy Marie khô có khối lượng 24 g đặt vào trong thùng kim loại với lượng oxy đủ để cháy hết mẫu. Sau đó đốt cháy mẫu nhờ các dây cháy. Biết thùng kim loại làm bằng nhôm có khối lượng \(0,8\;{\rm{kg}}\), thành trong của nhiệt lượng kế cũng làm bằng nhôm có khối lượng \(1,2\;{\rm{kg}}\) nước trong bình nhiệt lượng kế có khối lượng \(4,5\;{\rm{kg}}\), nhiệt độ ban đầu của nước khi chưa đốt cháy mẫu là 20°C , nhiệt độ ổn định của nước khi đốt cháy hết mẫu bánh quy là 44,5°C, nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là \({{\rm{c}}_{{\rm{nh\^o m }}}} = 0,22{\rm{kcal}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}},{{\rm{c}}_{{\rm{nu ?c }}}} = 1,00{\rm{kcal}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}},1{\rm{kcal}} = 4181\;{\rm{J}}\).
Toàn bộ nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hết mẫu bánh quy được truyền cho thùng kim loại và nước trong bình nhiệt lượng kế.
Thùng kim loại hấp thụ một nhiệt lượng là \(19,8{\rm{kcal}}\).
Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hết mẫu bánh quy Cosy Marie là 121 kcal.
Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hết 1 kg bánh quy Cosy Marie là \(21,{1.10^6}\;{\rm{J}}\)
a) Sai. Còn được truyền cho cả nhiệt lượng kế
b) Sai. \({Q_{kl}} = {m_{kl}}{c_{{\rm{nhobm }}}}\Delta t = 0,8.0,22.(44,5 - 20) = 4,312{\rm{kcal}}\)
c) Đúng. \(Q = \left[ {\left( {{m_{kl}} + {m_{{\rm{nlk }}}}} \right){c_{{\rm{nh\^o m }}}} + {m_{{\rm{nuoc }}}}{c_{{\rm{nuoc }}}}} \right]\Delta t = [(0,8 + 1,2) \cdot 0,22 + 4,5] \cdot (44,5 - 20) \approx 121{\rm{kcal}}\)
d) Đúng. \(q = \frac{Q}{m} = \frac{{121 \cdot 4181}}{{24 \cdot {{10}^{ - 3}}}} \approx 21,1 \cdot {10^6}\;{\rm{J}}\)