Để xác định gần đúng nhiệt lượng phải cung cấp cho 1kg nước hóa thành hơi khi sôi

Bài 55: Sự chuyển thể. Sự nóng chảy và đông đặc

Bài 3 (trang 270 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Để xác định gần đúng nhiệt lượng phải cung cấp cho 1kg nước hóa thành hơi khi sôi (ở 100^oC) một em học sinh đã làm thí nghiệm sau. Cho 1l nước (coi là 1kg nước) ở 10^oC vào ấm rồi đặt lên bếp điện để đun. Theo dõi thời gian đun em học sinh có ghi chép số liệu sau đây:

- Để đun nóng từ 10^oC đến 100^oC cần 18 min.

- Để cho 200g nước trong ấm thành hơi khi đun sôi cần 23 min.

Từ thí nghiệm trên hãy tính nhiệt lượng cần phải cung cấp cho 1kg nước hóa thành hơi ở nhiệt độ sôi 100^oC. Bỏ qua nhiệt dung của ấm, biết nhiệt dung riêng của nước là 4,18.10³J/kg K.

Lời giải:

Nhiệt lượng bếp cấp cho 1kg nước để nâng nhiệt độ từ 10^oC đến 100^oC là:

Q₁ = m.c.Δt₁ = 1000.4,2.(100 − 10) = 37,8.10⁴J = 0,378.10⁶J

Bếp cung cấp Q₁ trong thời gian t₁ = 18 phút nên công suất tỏa nhiệt của bếp là:

P = Q₁/t₁

Nhiệt lượng cần để hóa hơi 200g nước ở nhiệt độ sôi là:

Q₂ = P.t₂ = Q₁.t₂/t₁ = 0,483.10⁶ (J)

Nhiệt lượng cần để hóa hơi 1 kg nước sôi là:

Q = 5.Q₂ = 2,415.10⁶ (J)