Bài tập công thức tính nhiệt lượng

Ta có: Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần truyền cho \(1kg\) chất đó để nhiệt độ tăng thêm \({1^0}C\left( {1K} \right)\)

Theo đầu bài, ta có: Nhiệt dung riêng của nhôm lớn hơn thép => Để tăng nhiệt độ của \(1kg\) nhôm và \(1kg\) thép thêm \({10^0}C\) thì khối nhôm sẽ cần nhiều nhiệt lượng hơn khối thép.

Ta có: Nhiệt lượng : \(Q = mc\Delta t\)

Bình D chứa lượng nước nhiều nhất (\(4l\)) trong các bình

=> trong cùng một thời gian đun trên bếp cồn như nhau thì nhiệt độ trong bình D là thấp nhất

Nhiệt lượng có đơn vị là \(J,{\rm{ }}kJ\) ngoài ra được tính bằng \(calo,{\rm{ }}kcalo\)

A – sai vì: Nhiệt lượng của vật phụ thuộc vào khối lượng, độ tăng nhiệt độ và nhiệt dung riêng của vật.

B – sai vì: Khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng mà vật thu vào để nóng lên càng lớn.

C – sai vì: Độ tăng nhiệt độ của vật càng lớn thì nhiệt lượng mà vật thu vào để nóng lên càng lớn

D – đúng

Công thức tính nhiệt lượng thu vào:

\(Q = mc\Delta t = mc\left( {{t_2} - {t_1}} \right)\)

Ta có: Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần truyền cho \(1kg\) chất đó để nhiệt độ tăng thêm \({1^0}C\left( {1K} \right)\)

=> Nhiệt dung riêng của nước là \(4200J/kg.K\). Điều này có nghĩa là: Để nâng \(1{\rm{ }}kg\) nước tăng lên \(1\) độ ta cần cung cấp cho nó nhiệt lượng là \(4200{\rm{ }}J\)

Đơn vị của nhiệt dung riêng là: \(J/kg.K\)

Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần truyền cho \(1kg\) chất đó để nhiệt độ tăng thêm \({1^0}C\left( {1K} \right)\)

Nhiệt lượng của vật phụ thuộc vào:

     + Khối lượng

     + Độ tăng nhiệt độ của vật

     + Nhiệt dung riêng của chất làm nên vật.

Nhiệt lượng cung cấp cho nước sẽ là :

\(Q = m.c.\Delta t = 5.4200.\left( {40 - 20} \right) = 420\,000J\)

Cách giải:

Theo bài ra ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}Q = m.c.30\\Q' = m.c.60\end{array} \right. \Rightarrow \frac{{Q'}}{Q} = 2 \Rightarrow Q' = 2Q\)

Khối lượng của 1 lit nước là: \({m_2} = 1\,\,kg\)

Nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm là:

\({Q_1} = {m_1}{c_1}.\left( {{t_2}-{t_1}} \right) = 0,5.880.\left( {100 - 20} \right) = 35200{\rm{ }}\left( J \right)\)

Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước là:

\({Q_2} = {m_2}{c_2}.\left( {{t_2}-{t_1}} \right) = 1.4200.\left( {100 - 20} \right) = 336000{\rm{ }}\left( J \right)\)

Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước :

\(Q{\rm{ }} = {\rm{ }}{Q_1} + {\rm{ }}{Q_2} = 35200 + 336000 = 371200{\rm{ }}\left( J \right)\)

Khối lượng của 1 lit nước là: \({m_n} = 1\,\,kg\)

Nhiệt lượng cung cấp làm nước sôi là:

\({Q_{nuoc}} = {m_n}.{c_n}.\Delta t = 1.4200.\left( {100 - 25} \right) = 315000\,\,\left( J \right)\)

Nhiệt lượng cung cấp cho ấm là:

\({Q_{am}} = {m_a}.{c_{Al}}.\Delta t = 0,3.880.\left( {100 - 25} \right) = 19800\,\,\left( J \right)\)

Nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm và nước để làm nước sôi là:

\(Q = {Q_{nuoc}} + {Q_{am}} = 315000 + 19800 = 334800\,\,\left( J \right) = 334,8\,\,\left( {kJ} \right)\)

Cách giải:

Nhiệt lượng do quả cầu toả ra: \({Q_{toa}} = m.c.\Delta t = 0,2.880.\left( {100 - 27} \right) = 12848J\)

Nhiệt lượng cung cấp cho vật là: \(Q = m.c.\Delta t \Rightarrow Q \sim \Delta t\)

Ta có: \(\frac{{{Q_2}}}{{{Q_1}}} = \frac{{\Delta {t_2}}}{{\Delta {t_1}}} \Rightarrow \frac{{{Q_2}}}{{200}} = \frac{8}{4} \Rightarrow {Q_2} = \frac{{8.200}}{4} = 400\,\,\left( J \right)\)

Ta có: \(10l = {10.10^{ - 3}}{m^3}\)

Khối lượng nước là: \(m = DV = {1000.10.10^{ - 3}} = 10kg\)

Ta có nhiệt lượng cung cấp: \(Q = mc\Delta t\)

Ta suy ra: \(\Delta t = \dfrac{Q}{{mc}} = \dfrac{{{{840.10}^3}}}{{10.4200}} = 20\)

Mặt khác, ta có:

\(\begin{array}{l}\Delta t = {t_2} - {t_1} \leftrightarrow 20 = 45 - {t_1}\\ \to {t_1} = 45 - 20 = 25\end{array}\)

Vậy nhiệt độ ban đầu của nước \({t_1}\) có giá trị là \({25^0}C\)

Ta có: \(10l = {10.10^{ - 3}}{m^3}\)

Khối lượng nước là: \(m = DV = {1000.10.10^{ - 3}} = 10kg\)

Ta có nhiệt lượng cung cấp: \(Q = mc\Delta t\)

Ta suy ra: \(\Delta t = \dfrac{Q}{{mc}} = \dfrac{{{{840.10}^3}}}{{10.4200}} = 20\)

Mặt khác, ta có:

\(\begin{array}{l}\Delta t = {t_2} - {t_1} \leftrightarrow 20 = {t_2} - 25\\ \to {t_2} = 20 + 25 = 45\end{array}\)

Vậy nhiệt độ \({t_2}\) có giá trị là \({45^0}C\)

Ta có: \(10l = {10.10^{ - 3}}{m^3}\)

Khối lượng nước là: \(m = DV = {1000.10.10^{ - 3}} = 10kg\)

Ta có nhiệt lượng cung cấp: \(Q = mc\Delta t\)

Ta suy ra: \(\Delta t = \dfrac{Q}{{mc}} = \dfrac{{{{840.10}^3}}}{{10.4200}} = 20\)

=> Nhiệt độ của rượu tăng thêm là: \({20^0}C\)

+ Đổi đơn vị:

\(1l\) nước \( = 1kg = {m_2}\)

Khối lượng của ấm: \({m_1} = 0,25kg\)

Ta có:

+ Nhiệt độ nước sôi là: \({100^0}C\)

+ Nhiệt lượng truyền cho ấm tăng từ \({20^0}C \to {100^0}C\) là: \({Q_1} = {m_1}{c_1}\Delta t\)

+ Nhiệt lượng truyền cho nước sôi từ \({20^0}C \to {100^0}C\) là: \({Q_2} = {m_2}{c_2}\Delta t\)

+ Nhiệt lượng tối thiểu để đun sôi nước trong ấm sẽ bằng tổng nhiệt lượng để truyền cho ấm nóng lên và làm cho nước nóng lên:

\(\begin{array}{l}Q = {Q_1} + {Q_2} = {m_1}{c_1}\Delta t + {m_2}{c_2}\Delta t\\ = 0,25.380\left( {100 - 20} \right) + 1.4200\left( {100 - 20} \right)\\ = 343600J = 343,6kJ\end{array}\)

+ Ta có, nhiệt lượng cần cung cấp cho khối lượng kim loại đó là: \(Q = mc\Delta t\)

Ta suy ra, nhiệt dung riêng của kim loại đó là:

\(c = \dfrac{Q}{{m\Delta t}} = \dfrac{{{{57.10}^3}}}{{5.\left( {50 - 20} \right)}} = 380J/kg.K\)

+ Dựa vào bảng nhiệt dung riêng, ta suy ra kim loại đó là: Đồng