Hình bên mô tả một chiếc bàn là hơi nước. Nước từ một bình chứa nhỏ giột vào một tấm kim loại được nung nóng bằng điện. Bộ phận làm nóng tiêu thụ công suất điện 1,5 kW. Giả sử rằng toàn bộ nă
23/28
PHẦN III: CÂU TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN
Hình bên mô tả một chiếc bàn là hơi nước. Nước từ một bình chứa nhỏ giột vào một tấm kim loại được nung nóng bằng điện. Bộ phận làm nóng tiêu thụ công suất điện 1,5 kW. Giả sử rằng toàn bộ năng lượng điện, từ bộ phận làm nóng được truyền đến tấm kim loại, tấm kim loại luôn được duy trì ở nhiệt độ làm việc của nó. Nước ở \({30^ \circ }{\rm{C}}\) nhỏ giọt vào tấm kim loại biến thành hơi nước ở \({100^ \circ }{\rm{C}}\) liên tục bay ra từ bàn là. Nhiệt hóa hơi riêng của nước là \(2,{3.10^6}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\), nhiệt dung riêng của nước là \(4200{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\). Mỗi phút bàn là tạo ra bao nhiêu gam hơi nước? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười).
Đổi đơn vị:
Công suất: \(P = 1,5{\rm{\;kW}} = 1500{\rm{\;W}}\)
Thời gian: \(t = 1\) phút \( = 60{\rm{\;s}}\)
Nhiệt lượng do bàn là điện cung cấp (tỏa ra) trong 1 phút là:
\({Q_{{\rm{toa\;}}}} = Pt = 1500.60 = 90000\left( {\rm{J}} \right)\)
Nhiệt lượng cần thiết để \(m\left( {{\rm{kg}}} \right)\) nước ở \({30^ \circ }C\) đun nóng lên \({100^ \circ }C\) và hóa hơi hoàn toàn là:
\({Q_{{\rm{thu\;}}}} = mc\left( {{t_2} - {t_1}} \right) + mL\)
\({Q_{{\rm{thu\;}}}} = m.4200.\left( {100 - 30} \right) + m.2,{3.10^6} = 2594000m\left( {\rm{J}} \right)\)
Theo giả thiết, toàn bộ năng lượng điện được truyền để đun nóng và hóa hơi nước (không có hao phí), ta có phương trình cân bằng nhiệt:
\({Q_{{\rm{toa\;}}}} = {Q_{{\rm{thu\;}}}}\)
\( \Rightarrow 90000 = 2594000{\rm{\;m}}\)
\( \Rightarrow m \approx 0,034695{\rm{\;kg}} \approx 34,7{\rm{\;g}}\)
Đáp án: 34,7