Trong thời gian cấp điện cho dây điện trở, nếu xác định được càng chính xác khối lượng nước đá tan chảy vào cốc do nhiệt lượng nhận từ môi trường thì sẽ giảm được càng nhiều ảnh hưởng của sự
85/91
Một nhóm học sinh thảo luận phương án thí nghiệm làm giảm ảnh hưởng của sự trao đổi nhiệt với môi trường khi đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá. Họ dùng các dụng cụ: Phễu chứa nước đá (1), dây điện trở (2), cốc (3), cân điện tử (4) như hình bên.
Nhóm học sinh cho rằng: Trong thời gian cấp điện cho dây điện trở, nếu xác định được càng chính xác khối lượng nước đá tan chảy vào cốc do nhiệt lượng nhận từ môi trường thì sẽ giảm được càng nhiều ảnh hưởng của sự trao đổi nhiệt giữa nước đá với môi trường.
Phương án thí nghiệm của họ gồm hai giai đoạn và được tóm tắt như sau:
Giai đoạn 1. Chưa cấp điện cho dây điện trở: Xác định khối lượng m1 của nước đá tạn và đã chảy từ phễu vào cốc trong khoảng thời gian t1.
Giai đoạn 2. Cấp điện cho dây điện trở: Xác định khối lượng m2 của nước đá tan và đã chảy từ phễu vào cốc trong khoảng thời gian t2.
Ở cả hai giai đoạn, coi rằng khối lượng nước đá tan và đã chảy vào cốc do nhiệt lượng nhận từ môi trường trong những khoảng thời gian bằng nhau là như nhau và bỏ qua các ảnh hưởng khác (bay hơi, ngưng tụ của nước...).
Ở giai đoạn 1, nước đá tan do nhận nhiệt lượng từ môi trường.
Ở giai đoạn 2, nước đá tan do nhận nhiệt lượng từ dây điện trở và từ môi trường
Nếu t2=t1 thì có thể coi khối lượng của nước đá tan do nhận nhiệt lượng từ dây điện trở là m=m2−m1.
Phương án thí nghiệm này là một trong những phương án có thể làm giảm được ảnh hưởng của sự trao đổi nhiệt với môi trường đến kết quả thí nghiệm.
Lời giải:
a) Giai đoạn 1 chưa cấp điện cho dây điện trở nên nước đá tan do nhận nhiệt lượng từ môi trường \( \Rightarrow \) a đúng.
b) Giai đoạn 2 cấp điện cho dây điện trở nên nước đá tan do nhận nhiệt lượng từ dây điện trở và môi trường \( \Rightarrow \) b đúng.
c) Ta có:
Khối lượng nước đá nóng chảy do nhận nhiệt từ môi trường trong giai đoạn 1 là \({m_1}\)
Khối lượng nước đá nóng chảy do nhận nhiệt từ môi trường và nguồn điện trong giai đoạn 2 là \({m_2}\).
Vì \({t_2} = {t_1}\), do đó \(m = {m_2} - {m_1}\).
\( \Rightarrow \) c đúng.
d) Phương án thí nghiệm này là một trong những phương án có thể làm giảm được ảnh hưởng (giảm sai số) của sự trao đổi nhiệt với môi trường đến kết quả thí nghiệm.
\( \Rightarrow \) d đúng.