(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 39

Một ấm đun siêu tốc có phần thân ấm làm bằng thép không gỉ có khối lượng 0,4 kg, đang chứa 1,2 kg nước ở 25$^\circ$C.

5/28

Một ấm đun siêu tốc có phần thân ấm làm bằng thép không gỉ có khối lượng 0,4 kg, đang chứa 1,2 kg nước ở 25$^\circ$C. Biết nhiệt dung riêng của thép và nước lần lượt là 460 J/(kg·K) và 4200 J/(kg·K). Biết công suất điện ghi trên ấm đun là 1500 W. Coi rằng điện năng chuyển hóa hoàn toàn thành năng lượng nhiệt truyền cho ấm và nước. Thời gian để đun sôi lượng nước trong ấm xấp xỉ bằng

4,4 phút.

4,2 phút.

6,5 phút.

4,0 phút.

Giải thích

Đáp án đúng là C

Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước trong ấm:
\[
Q = (m_{th} \cdot c_{th} + m_n \cdot c_n)(t_2 - t_1)
= (0,4 \cdot 460 + 1,2 \cdot 4200)(100 - 25)
= 391800\ \text{J}.
\]

Thời gian để đun sôi lượng nước trong ấm là:

Do điện năng chuyển hóa hoàn toàn thành năng lượng nhiệt truyền cho ấm và nước nên ta có:
\[
A = Q \;\;\Leftrightarrow\;\; P \cdot t = Q
\;\;\Leftrightarrow\;\; t = \frac{Q}{P}
= \frac{391800}{1500}
= 261,2\ \text{s} \approx 4,4\ \text{phút}.
\]