Dùng bếp điện để đun một ấm nhôm khối lượng 600 g đựng 1,5 lít nước ở nhiệt độ \({20^\circ }C\). Sau 35 phút đã có 20% lượng nước trong ấm hóa hơi ở nhiệt độ \({100^\circ }C\) và chỉ có 75% n

Dữ kiện:

\({m_{Al}} = 600\;g = 0,6\;kg\)

\({m_{nuoc}} = 1,5\) lít \( = 1,5\;kg\)

\({t_1} = {20^\circ }C\), \({t_2} = {100^\circ }C\)

\(\Delta t = {80^\circ }C\)

\({c_{Al}} = 880\;J/kg.K\)

\({c_{nuoc}} = 4200\;J/kg.K\)

\(L = 2,{26.10^6}\;J/kg\)

Lượng nước hóa hơi:

\({m_{hh}} = 20\% .1,5 = 0,3\;kg\)

Thời gian đun:

\(35\) phút \( = 2100\) s

a) Sai

Nhiệt lượng dùng để đun nóng nước:

\({Q_1} = {m_{nuoc}}{c_{nuoc}}\Delta t = 1,5.4200.80 = 504000\;J\)

Nhiệt lượng dùng để đun nóng ấm nhôm:

\({Q_2} = {m_{Al}}{c_{Al}}\Delta t = 0,6.880.80 = 42240\;J\)

Nhiệt lượng dùng để hóa hơi nước:

\({Q_3} = {m_{hh}}L = 0,3.2,{26.10^6} = 678000\;J\)

Tổng nhiệt lượng có ích:

\({Q_{{\rm{\'i }}ch}} = 504000 + 42240 + 678000 = 1224240\;J\)

Vì chỉ có \(75\% \) nhiệt lượng bếp tỏa ra được dùng vào việc đun ấm nước nên:

\({Q_{bep}} = \frac{{{Q_{{\rm{\'i }}ch}}}}{{0,75}} = \frac{{1224240}}{{0,75}} = 1632320\;J\)

Công suất trung bình của bếp:

\(P = \frac{{{Q_{bep}}}}{t} = \frac{{1632320}}{{2100}} \approx 777,3\;J/s\)

Mệnh đề cho \(582,97\;J/s\) là giá trị của \(\frac{{{Q_{{\rm{\'i }}ch}}}}{{2100}}\), chưa tính hiệu suất.

b) Sai

Nhiệt lượng cung cấp cho nước tăng từ \({20^\circ }C\) lên \({100^\circ }C\) là:

\({Q_1} = {m_{nuoc}}{c_{nuoc}}\Delta t\)

\({Q_1} = 1,5.4200.80 = 504000\;J\)

Mệnh đề nói \(540000\;J\) nên sai.

c) Đúng

Nhiệt lượng cung cấp cho ấm nhôm tăng từ \({20^\circ }C\) lên \({100^\circ }C\):

\({Q_2} = {m_{Al}}{c_{Al}}\Delta t\)

\({Q_2} = 0,6.880.80 = 42240\;J\)

d) Đúng

Nhiệt hóa hơi riêng được xác định bởi công thức:

\(L = \frac{Q}{m}\)

Trong đó \(Q\) là nhiệt lượng cần để hóa hơi hoàn toàn khối lượng \(m\) chất lỏng ở nhiệt độ sôi.