Bài 14 trang 210 SGK Vật lí 10

Đề bài

Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 4 kg nước đá ở 0^oC để chuyển nó thành nước ở 20^oC. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.10⁵ J/kg và nhiệt dung riêng của nước là 4 180 J/(kg.K).

Hướng dẫn giải

- Nhiệt lượng Q cần cung cấp cho chất rắn trong quá trình nóng chảy gọi là nhiệt nóng chảy: Q = λm

trong đó: m là khối lượng của chất rắn, λ là nhiệt nóng chảy riêng của chất rắn và đo bằng J/kg.

- Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay toả ra khi thay đổi nhiệt độ được tính bằng công thức: Q = mc.∆t

trong đó: m là khối lượng (kg); c là nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K); ∆t là độ biến thiên nhiệt độ (⁰C hoặc ⁰K)

Lời giải chi tiết

Ta có: m = 4 kg; λ = 3,4.10⁵ J/kg; c = 4 180 J/(kg.K).

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho khối đá ở 0^oC để tan hoàn toàn thành nước ở 0^oC là:

\({Q_1}\; = \lambda m = {3,4.10^5}.4 = {13,6.10^5}\;\left( J \right)\)

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước ở 0^oC tăng lên 20^oC là:

\({Q_2}\; = mc\Delta t = 4.4180.\left( {20 - 0} \right) = 334400{\rm{ }}\left( J \right)\)

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 4 kg nước đá ở 0^oC để chuyển nó thành nước ở 20^oC là:

\(Q = {Q_{1\;}} + {\rm{ }}{Q_2}\; = {13,6.10^5} + 334400 = 1694400J \)\(= 1694,4\;\left( {kJ} \right)\)