Bài 15 trang 210 SGK Vật lí 10

Đề bài

Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho miếng nhôm khối lượng 100g ở nhiệt độ 20^oC để nó hóa lỏng ở 658^oC.  Nhôm có nhiệt dung riêng là 896 J/(kg.K), nhiệt nóng chảy riêng là 3,9.10⁵ J/kg.

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: c = 896 J/(kg.K); λ = 3,9.10⁵ J/kg; m = 100 g.

- Vì nhôm nóng chảy ở nhiệt độ 658^oC nên nhiệt lượng cần cung cấp cho miếng nhôm để tăng nhiệt độ từ 20^oC lên 658^oC là: 

\({Q_1} = mc\Delta t = {100.10^{ - 3}}.896\left( {658-20} \right)\)\( = 57164,8{\rm{ }}\left( J \right)\)

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho miếng nhôm ở 658^oC hóa lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ 658^oC là: 

\({Q_2} = \lambda m = {3,9.10^5}{.100.10^{ - 3}} = 39000\left( J \right)\)

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho miếng nhôm 100 g ở 20^oC để nó hóa lỏng ở 658^oC là :

\(Q = {Q_1} + {Q_2}\; = 57164,8 + 39000 = 96164,8{\rm{ }}J\)\( \approx 96,165{\rm{ }}kJ\)