Tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm cho V = 1,5 lít rượu tăng nhiệt độ từ 20 0C…
Đề bài yêu cầu chúng ta tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm cho 1,5 lít rượu tăng nhiệt độ từ 20 0C lên 90 0C. Chúng ta đã được cho biết nhiệt dung riêng của rượu là c = 2500 J/kgK và khối lượng riêng của rượu là D = 800kg/m3.
Để giải bài tập này, chúng ta sẽ thực hiện từng bước như sau:
Bước 1: Tóm tắt đề bài và đổi đơn vị.
Đầu tiên, chúng ta cần xác định rõ các đại lượng đã cho và đơn vị của chúng.
– Thể tích rượu: V = 1,5 lít
– Nhiệt độ ban đầu: t1 = 20 0C
– Nhiệt độ cuối cùng: t2 = 90 0C
– Nhiệt dung riêng của rượu: c = 2500 J/kgK
– Khối lượng riêng của rượu: D = 800 kg/m3
Chúng ta cần đưa tất cả các đại lượng về đơn vị chuẩn của hệ SI.
– Thể tích V = 1,5 lít. Ta biết 1 lít = 0,001 m3. Vậy, V = 1,5 * 0,001 m3 = 0,0015 m3.
– Độ tăng nhiệt độ: Δt = t2 – t1. Chúng ta sẽ tính giá trị này sau.
– Nhiệt dung riêng c đã có đơn vị chuẩn.
– Khối lượng riêng D đã có đơn vị chuẩn.
Bước 2: Tính độ tăng nhiệt độ.
Độ tăng nhiệt độ của vật được tính bằng hiệu của nhiệt độ cuối cùng và nhiệt độ ban đầu.
Trong công thức này, nhiệt độ được đo bằng độ C hoặc độ K thì độ chênh lệch là như nhau, nên ta có thể tính trực tiếp bằng độ C.
Δt = t2 – t1
Δt = 90 0C – 20 0C
Δt = 70 0C
Lưu ý: Mặc dù đơn vị của nhiệt dung riêng là J/kgK, nhưng khi tính độ tăng nhiệt độ, độ C và độ K có cùng giá trị chênh lệch, nên ta có thể sử dụng độ C.
Bước 3: Tính khối lượng của rượu.
Chúng ta đã có thể tích (V) và khối lượng riêng (D) của rượu. Khối lượng (m) của một chất được tính bằng công thức:
m = D * V
Thay số vào công thức ta có:
m = 800 kg/m3 * 0,0015 m3
m = 1,2 kg
Vậy, khối lượng của 1,5 lít rượu là 1,2 kg.
Bước 4: Tính nhiệt lượng cần cung cấp.
Công thức tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng một vật là:
Q = m c Δt
Trong đó:
– Q là nhiệt lượng cần cung cấp (Joule).
– m là khối lượng của vật (kg).
– c là nhiệt dung riêng của vật (J/kgK).
– Δt là độ tăng nhiệt độ (K hoặc 0C).
Bây giờ, chúng ta thay các giá trị đã tính được vào công thức:
Q = 1,2 kg 2500 J/kgK 70 K
Q = 3000 J/K * 70 K
Q = 210000 J
Để dễ hình dung hơn, chúng ta có thể đổi nhiệt lượng này sang kilojoule (kJ). Ta biết 1 kJ = 1000 J.
Q = 210000 J = 210 kJ
Kết luận:
Vậy, nhiệt lượng cần cung cấp để làm cho 1,5 lít rượu tăng nhiệt độ từ 20 0C đến 90 0C là 210000 J hoặc 210 kJ.
Cô hy vọng qua bài tập này, các em đã nắm vững hơn cách tính nhiệt lượng và biết cách áp dụng công thức một cách chính xác. Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, đừng ngần ngại hỏi cô nhé! Chúc các em học tốt!
Đáp án:
Q = 210 000J
Giải thích các bước giải:
Khối lượng của rượu là:
\(m = D.V = {800.1,5.10^{ – 3}} = 1,2kg\)
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ là:
\(Q = m.c.\Delta t = 1,2.2500.\left( {90 – 20} \right) = 210000J\)