Một học sinh làm thí nghiệm đun nóng chất X trên bếp điện có công suất P không đổi và vẽ được đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ T (tính bằng °C) của nó theo thời gian t (tính bằng phút)
27/28
PHẦN III. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6
Một học sinh làm thí nghiệm đun nóng chất X trên bếp điện có công suất P không đổi và vẽ được đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ T (tính bằng °C) của nó theo thời gian t (tính bằng phút) như hình vẽ. Ban đầu chất X ở thể rắn, có nhiệt nóng chảy riêng là 50 kJ/kg. Nhiệt dung riêng của chất X khi ở thể lỏng là c J/(kg.K). Giả sử rằng năng lượng nhiệt tỏa ra từ bếp điện chỉ dùng để đun nóng chất X. Giá trị của c là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?
Đáp án: 1067
Từ đồ thị:
Quá trình nóng chảy từ \(t = 9\) phút đến \(t = 24\) phút.
Thời gian nóng chảy: \(\Delta {t_1} = 24 - 9 = 15\) phút.
Quá trình chất lỏng nóng lên từ \(t = 24\) phút đến \(t = 56\) phút.
Thời gian đun nóng chất lỏng: \(\Delta {t_2} = 56 - 24 = 32\) phút.
Nhiệt độ chất lỏng tăng từ 100 °C đến 200 °C: \(\Delta T = 100K\)
Vì bếp có công suất không đổi nên nhiệt lượng tỉ lệ với thời gian.
Khi nóng chảy: \(P\Delta {t_1} = m\lambda \)
Khi đun nóng chất lỏng: \(P\Delta {t_2} = mc\Delta T\)
Chia hai biểu thức: \(\frac{{\Delta {t_2}}}{{\Delta {t_1}}} = \frac{{c\Delta T}}{\lambda }\)
Suy ra: \(c = \frac{{\lambda \Delta {t_2}}}{{\Delta {t_1}\Delta T}}\)
Thay số: \(c = \frac{{{{50.10}^3}.32}}{{15.100}}\)=>\(c \approx 1066,7J/(kg.K)\)
Làm tròn đến hàng đơn vị: \(c \approx 1067J/(kg.K)\)