Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá. Các bạn bố trí thí nghiệm như hình bên và tiến hành thí nghiệm qua các bước sau: Bước 1: - Cho nước đá vào n
24/28
Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá. Các bạn bố trí thí nghiệm như hình bên và tiến hành thí nghiệm qua các bước sau:
Bước 1:
- Cho nước đá vào nhiệt lượng kế và hứng nước chảy ra bằng một chiếc cốc đặt trên cân, cho đến khi nước chảy ổn định đọc số chỉ của cân được giá trị \({m_0}\).
- Bật đồng hồ đo thời gian, sau thời gian \(t\) (giây), đọc số chỉ của cân được giá trị \({m_1}\).
Bước 2:
- Bật biến áp nguồn.
- Đọc số chỉ \(P\) của oát kế.
- Cho nước chảy thêm vào cốc khi đồng hồ chỉ \(2t\) (giây), đọc số chỉ của cân được giá trị \({m_2}\).
Kết quả thí nghiệm được nhóm ghi lại ở bảng sau:
Đại lượng | m0 (kg) | m1 (kg) | m2 (kg) | t(s) | P(W) |
Kết quả đo | \(5,{00.10^{ - 3}}\) | \(8,{00.10^{ - 3}}\) | \(25,{0.10^{ - 3}}\) | 168 | 34 |
Xem điều kiện môi trường (nhiệt độ, áp suất, ...) không đổi trong suốt thời gian làm thí nghiệm và điện năng tiêu thụ chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt lượng cung cấp cho nước đá. Bỏ qua sự bay hơi của nước. Giá trị nhiệt nóng chảy riêng của nước đá dùng trong thí nghiệm này là bao nhiêu \({\rm{kJ}}/{\rm{kg}}\)? (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
Khối lượng nước đá tan do môi trường truyền nhiệt trong khoảng thời gian \(t\) (từ lúc bật đồng hồ đến \(t = 168s\)) là: \({\rm{\Delta }}{m_{mt}} = {m_1} - {m_0} = {8.10^{ - 3}} - {5.10^{ - 3}} = {3.10^{ - 3}}{\rm{\;kg}}\).
Khối lượng nước đá tan tổng cộng trong khoảng thời gian \(t\) tiếp theo (từ thời điểm \(t\) đến \(2t\) ) khi bật biến áp nguồn là: \({\rm{\Delta }}{m_{{\rm{tong\;}}}} = {m_2} - {m_1} = {25.10^{ - 3}} - {8.10^{ - 3}} = {17.10^{ - 3}}{\rm{\;kg}}\).
Vì môi trường vẫn tiếp tục truyền nhiệt một cách ổn định như cũ, phần khối lượng nước đá tan chỉ do dây nung cung cấp nhiệt lượng trong thời gian \(t\) là: \({\rm{\Delta }}m = {\rm{\Delta }}{m_{{\rm{tong\;}}}} - {\rm{\Delta }}{m_{mt}} = {14.10^{ - 3}}{\rm{\;kg}}\).
Nhiệt lượng do dây nung cung cấp trong khoảng thời gian \(t = 168{\rm{\;s}}\) là: \(Q = P.t = 34.168 = 5712{\rm{\;J}}\).
Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là: \(\lambda = \frac{Q}{{{\rm{\Delta }}m}} = \frac{{5712}}{{14,{{0.10}^{ - 3}}}} = 408000{\rm{\;J}}/{\rm{kg}} = 408{\rm{\;kJ}}/{\rm{kg}}\)
Đáp án: 408