Bài 3 trang 278 SGK Vật lý lớp 10 Nâng cao

Đề bài

Để xác định nhiệt hóa hơi của nước, người ta làm thí nghiệm sau. Đưa 10g hơi nước ở nhiệt độ \(100^\circ C\) vào một nhiệt lượng kế chứa 290 g nước ở \(20^\circ C\) . Nhiệt độ cuối của hệ là \(40^\circ C\)  . Hãy tính nhiệt hóa hơi của nước, cho biết nhiệt dung của nhiệt lượng kế là 46J/độ, nhiệt dung riêng của nước là 4,18J/độ.

Hướng dẫn giải

Nhiệt lượng tỏa ra gồm hai phần: Nhiệt hóa hơi của 10g hơi nước và nhiệt tỏa ra khi 10g nước nguội từ  \(100^\circ C\) tới \(40^\circ C\) :

\(\eqalign{
& {Q_{tỏa}} = {Q_1} + {Q_2} = {m_1}L + {m_1}C({t_1} - t) \cr
& = 0,01L + 0,01.4180(100 - 40) \cr
& = 0,01L + 2508(J) \cr} \)

Nhiệt thu cũng gồm 2 phần:

Nhiệt lượng thu vào để 290g nước \(20^\circ C\) nóng lên \(40^\circ C\) và

Nhiệt lượng thu vào để nhiệt lượng kế \(20^\circ C\) nóng lên \(40^\circ C\).

\({Q_{thu}} = {Q'_1} + {Q'_2} = ({m_2}c + C').(t - {t_2})\)

\(\eqalign{
& = (0,290.4180 + 46).(40 - 20) \cr
& = 25164(J) \cr} \)

Từ \({Q_{thu}} = {Q_{tỏa}}\) tính được:

\(L = {{25164 - 2508} \over {0,01}}\)

\( = 2265600(J) \approx 2,{27.10^6}J\)