Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm khảo sát sự nóng chảy của nước đá bằng các dụng cụ thí nghiệm sau đây:
20/28
Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm khảo sát sự nóng chảy của nước đá bằng các dụng cụ thí nghiệm sau đây:
- Bộ nguồn điện có công suất không đổi và có tích hợp đo thời gian.
- Nhiệt lượng kế bằng nhựa có vỏ xốp kèm dây điện trở ở bên trong bình.
- Nhiệt kế.
Trong quá trình tiến hành thí nghiệm, nhóm học sinh thu thập số liệu. Học sinh vẽ được đồ thị phụ thuộc của nhiệt độ theo thời gian. Khi vẽ đồ thị theo một ti lệ xích quy định thì xác định được các góc \(\alpha \approx {60^\circ },\beta \approx 40,{8^\circ }\). Biết nhiệt dung riêng của nước là \({{\rm{c}}_{\rm{n}}} = 4200\;{\rm{J}}/{\rm{kgK}}\).
Nước đá (ở trạng thái rắn) là chất rắn vô định hình.
Trong quá trình nước đá nóng chảy thì nội năng tăng lên.
Nhiệt dung riêng của nước đá (ở trạng thái rắn) đo được xấp xi bằng \(2039\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}\).K.
Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá xấp xỉ bằng \(3,35 \cdot {10^5}\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}\).
Nước đá có nhiệt độ nóng chảy xác định nên là chất rắn kết tinh \( \Rightarrow \)a) Sai
Trong quá trình nước đá nóng chảy thì nội năng tăng lên \( \Rightarrow \) b) Đúng
\({T_1} = \frac{{20}}{{\tan \alpha }} = \frac{{20}}{{\tan {{60}^\circ }}} = \frac{{20}}{{\sqrt 3 }}\) phút
\(P\Delta {T_n} = m{c_n}t \Rightarrow \frac{P}{m} = \frac{{{c_n}t}}{{\Delta {T_n}}} = {c_n}\tan \beta = 4200 \cdot \tan 40,8 \approx 3625,34\)
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{P \cdot {T_1} = m{c_d} \cdot 20}\\{P \cdot \left( {9{T_1} - {T_1}} \right) = m\lambda }\end{array} \Rightarrow \frac{P}{m} = \frac{{{c_d} \cdot 20}}{{{T_1}}} = \frac{\lambda }{{8{T_1}}} \Rightarrow 3625,34 = \frac{{{c_d} \cdot 20}}{{\frac{{20}}{{\sqrt 3 }}}} = \frac{\lambda }{{8 \cdot \frac{{20}}{{\sqrt 3 }}}}} \right.\)
\( \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{c_d} \approx 2093\;{\rm{J}}/{\rm{kgK}}}\\{\lambda \approx 3,35 \cdot {{10}^5}\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}}\end{array}} \right.\)\( \Rightarrow \) c) Sai; d) Đúng