1. Một ấm điện có công suất ph...

Câu hỏi: 1. Một ấm điện có công suất phụ thuộc vào thời gian theo đồ thị như hình 2. Biết rằng hao phí nhiệt là không đáng kể, nhiệt dung riêng của nước là c = 4200 J/kg.K, khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m³. Nếu dùng ấm điện trên để đun sôi 3 lít nước từ 25⁰C thì mất bao nhiêu thời gian? 2. Một ngày mùa đông, ta có nửa thùng nước lạnh ở nhiệt độ môi trường và nửa thùng nước nóng. Muốn có nước ấm sử dụng, ta làm theo hai cách:Cách 1: đổ từ từ thùng nước lạnh sang thùng nước nóng.Cách 2: đổ từ từ thùng nước nóng sang thùng nước lạnh.Hỏi:a) Cách nào nhiệt truyền ra môi trường ít hơn? Vì sao?b) Cách nào quá trình trao đổi nhiệt giữa nước nóng và nước lạnh xảy ra nhanh hơn? Vì sao?

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Nhiệt lượng: Q = mc.∆t

Năng lượng: W = P.t

Giải chi tiết:

Từ đồ thị suy ra: P = 1000 + 50t

Gọi t_x là thời gian cần thiết để đun sôi nước, công suất trung bình trong khoảng thời gian này là:

\({{\rm{P}}_{TB}}{\rm{ = }}{{1000 + (1000 + 50{t_x})} \over 2}{\rm{ = 1000 + 25}}{{\rm{t}}_x}\)

Để đun sôi cần có: mc.∆t = P_TB .t_x => (1000 + 25t_x)t_x = 4200.3.75 => t_x= 175,44 s

a) Cách 1 diện tích tiếp xúc của nước nóng với môi trường ít hơn so với cách 2 nên nhiệt toả ra môi trường ít hơn.

b) Đổ từ từ sẽ tạo ra hai lớp nước nóng và lạnh. Trộn theo cách 1 thì quá trình truyền nhiệt xảy ra nhanh hơn vì nước lạnh ở trên, nước nóng ở dưới nên xảy ra đối lưu - một hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng. Trong cách 2 thì truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt nên rất chậm.

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

vào khối chuyên vật lý Hà Nội - Năm học 2016 - 2017(có lời giải chi tiết)

↑