Bài 24: Công thức tính nhiệt lượng
10 câu hỏi
Để kiểm tra mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên và khối lượng của vật, người ta có thể làm thí nghiệm vẽ ở hình 24.1. Dùng đèn cồn lần lượt đun 2 khối lượng nước khác nhau, 50 và 100 g, đựng trong 2 cốc thủy tinh giống nhau, để nước ở trong các cốc đều nóng lên thêm 20oC. Tiến hành thí nghiệm và kết quả thu được ghi ở bảng 24.1:
Trong thí nghiệm trên, yếu tố nào ở 2 cốc được giữ giống nhau, yếu tố nào được thay đổi? Tại sao phải làm như thế? Hãy tìm số thích hợp cho các chỗ trống ở hai cột cuối bảng. Biết nhiệt lượng của ngọn lửa còn truyền cho nước tỷ lệ với thời gian đun.
Độ tăng nhiệt độ và chất làm vật (nước) được giữ giống nhau ở hai cốc.
Khối lượng thay đổi.
Làm như vậy mới tìm hiểu được mối quan hệ giữa nhiệt lượng và khối lượng.
Ta có: m1 = 1/2 .m2 và Q1 = 1/2 .Q2.
Từ thí nghiệm trên có thể kết luận gì về mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên và khối lượng của vật?
Khối lượng càng lớn thì nhiệt lượng cần cung cấp càng lớn.
Trong thí nghiệm này cần phải giữ không đổi những yếu tố nào? Muốn vậy phải làm thế nào?
Cần phải giữ khối lượng và chất làm vật giống nhau. Muốn vây, hai cốc phải đựng cùng một lượng nước giống nhau.
Trong thí nghiệm (câu hỏi 1), để tìm mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ cần phải thay đổi yếu tố nào? Muốn vậy phải làm thế nào?
Trong thí nghiệm như hình 24.2, thí nghiệm làm với 2 cốc, mỗi cốc đựng 50 g nước, được lần lượt đun nóng bằng đèn cồn trong 5 phút, 10 phút.
Kết quả ghi ở bảng 24.2
* Cần phải thay đổi độ tăng nhiệt độ của hai cốc khác nhau. Muốn vậy thời gian đun hai cốc phải khác nhau.
* Kết quả ghi ở bảng 24.2
Ta có: Δt1o = 1/2 .Δt2o và Q2 = 1/2 .Q1
Từ thí nghiệm trên, có thể rút ra kết luận gì về mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ?
Nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên càng lớn thì độ tăng nhiệt độ của vật cũng càng lớn.
Để kiểm tra sự phụ thuộc của nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên với chất làm vật người ta làm thí nghiệm sau đây: Dùng đèn cồn nung nóng 50 gam bột băng phiến và 50 gam nước cùng nóng lên thêm 20oC (H.24.3). Kết quả thí nghiệm được ghi ở bảng 24.3.
Điền dấu thích hợp ("=", ">", "<", "/") vào ô trống của cột cuối bảng:
Trong thí nghiệm này những yếu tố nào thay đổi, không đổi?
* Ta có: Q1 > Q2
* Trong thí nghiệm này, khối lượng và độ tăng nhiệt độ không đổi.
Chất làm vật thay đổi.
Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên có phụ thuộc chất làm vật không?
Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên có phụ thuộc vào chất làm vật.
Muốn xác định nhiệt lượng vật thu vào cần tra bảng để biết độ lớn của đại lượng nào và đo độ lớn của những đại lượng nào, bằng những dụng cụ nào?
Muốn xác định nhiệt lượng vật thu vào cần tra bảng để biết độ lớn của nhiệt dung riêng của chất làm vật và đo độ lớn của khối lượng bằng cân, độ tăng nhiệt độ bằng nhiệt kế.
Tính nhiệt lượng cần truyền cho 5kg đồng để tăng nhiệt độ từ 20oC lên 50oC.
Nhiệt lượng cần truyền cho 5kg đồng để tăng nhiệt độ từ 20oC lên 50oC là:
Q = m.c(t2 – t1) = 5.380(50 - 20) = 57000J = 57 kJ
Một ấm đun nước bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2 lít nước ở 25oC. Muốn đun sôi ấm nước này cần một nhiệt lượng bằng bao nhiêu?
2 lít nước có khối lượng m1 = 2 kg.
Khi nước sôi thì nhiệt độ của ấm và của nước đều bằng 100oC.
Nhiệt lượng nước cần thu vào để nước nóng lên 100oC là:
Q1 = m1.c1.Δt = 2.4200.(100 - 25) = 630000 J
Nhiệt lượng ấm cần thu vào để ấm nóng lên 100oC là:
Q2 = m2.C2.Δt = 0,5.880.(100 - 25) = 33000 J
Nhiệt lượng tổng cộng cần cung cấp là:
Q = Q1 + Q2 = 630000 + 33000 = 663000J = 663 kJ.
