Với giải Hoạt động 3 trang 21 Vật lí 12 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 4: Nhiệt dung riêng giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí 12 Bài 4: Nhiệt dung riêng

Hoạt động 3 trang 21 Vật lí 12: Một thùng đựng 20 lít nước ở nhiệt độ 20°C. Cho khối lượng riêng của nước là 1 000 kg/m³.

a) Tính nhiệt lượng cần truyền cho nước trong thùng để nhiệt độ của nó tăng lên tới 70°C.

b) Tính thời gian truyền nhiệt lượng cần thiết nếu dùng một thiết bị điện có công suất 2,5 kW để đun lượng nước trên. Biết chỉ có 80% điện năng tiêu thụ được dùng để làm nóng nước

Lời giải:

a) Để tính nhiệt lượng cần truyền cho nước, ta sử dụng công thức:

Q = mcΔT

Thay vào công thức, ta có:

m = 0,02 m³ × 1000 kg/m³ = 20 kg

Q = 20 kg × 4190 J/kg°C × 50°C = 4190000 J = 4,19 × 10⁶ J

Do đó, nhiệt lượng cần truyền cho nước để nhiệt độ tăng từ 20°C lên 70°C là 4,19× 10⁶ J

b) Để tính thời gian truyền nhiệt lượng cần thiết, ta sử dụng công thức: 

$P=\frac{Q}{t}$

$\Rightarrow t=\frac{Q}{P}=\frac{4,{19.10}^6}{2500}=1676s$ = 28 phút

Do đó, thời gian cần thiết để truyền nhiệt lượng cần thiết là khoảng 1676 giây, hoặc khoảng 28 phút.

Lý thuyết Hệ thức tính nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt để làm thay đổi nhiệt độ của vật

- Độ lớn của nhiệt lượng cần cung cấp cho vật để tăng nhiệt độ của nó phụ thuộc vào:

+ Khối lượng của vật

+ Độ tăng nhiệt độ của vật

+ Tính chất của chất làm vật

- Nhiệt lượng Q cần cung cấp cho vật để làm nó nóng lên tỉ lệ thuận với khối lượng m và độ tăng nhiệt độ ∆t của vật nên:

$\frac{Q}{m\mathrm{\Delta }T}$= hằng số

- Với mỗi chất, hằng số trong hệ thức trên có độ lớn riêng. Hằng số này gọi là nhiệt dung riêng của chất làm vật

- Kí hiệu: c

- Đơn vị: J/kg.K

- Hệ thức nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt để làm thay đổi nhiệt đô của vật

Q = mc∆T