Một học sinh sử dụng bộ thiết bị như hình a) bên dưới để so sánh năng lượng nhiệt cần thiết để làm nóng những khối vật liệu khác nhau. Mỗi khối có khối lượng bằng nhau và có nhiệt độ ban đầu
18/28
Một học sinh sử dụng bộ thiết bị như hình a) bên dưới để so sánh năng lượng nhiệt cần thiết để làm nóng những khối vật liệu khác nhau. Mỗi khối có khối lượng bằng nhau và có nhiệt độ ban đầu là \({20^ \circ }{\rm{C}}.\;\)Học sinh đó tiến hành đo thời gian cần thiết để nhiệt độ của mỗi khối vật liệu tăng lên thêm \({5^ \circ }{\rm{C}}.\;\)Kết quả được biểu diễn trên hình b) bên dưới. Vật liệu nào có nhiệt dung riêng lớn nhất?
Sắt.
Bê tông.
Thiếc.
Đồng.
Đáp án đúng là B
Nhiệt lượng cung cấp cho các khối vật liệu là: \(Q = P.\tau \).
Mặt khác, nhiệt lượng vật thu vào để tăng nhiệt độ là: \(Q = mc{\rm{\Delta }}t\).
Từ đó ta có: \(P.\tau = mc{\rm{\Delta }}t \Rightarrow c = \frac{{P.\tau }}{{m.{\rm{\Delta }}t}}\).
Trong thí nghiệm này, các yếu tố gồm công suất bộ đun (\(P\)), khối lượng các khối vật liệu (\(m\)) và độ tăng nhiệt độ (\({\rm{\Delta }}t = {5^ \circ }{\rm{C}}\)) là như nhau cho tất cả các chất.
Vì vậy, nhiệt dung riêng (\(c\)) tỉ lệ thuận với thời gian đun (\(\tau \)). Vật liệu nào cần thời gian đun lâu nhất sẽ có nhiệt dung riêng lớn nhất.
Nhìn vào biểu đồ hình b), ta thấy cột thời gian của khối Bê tông là cao nhất (khoảng 160 s). Vậy Bê tông là vật liệu có nhiệt dung riêng lớn nhất trong 4 loại.