Để xác định nhiệt hóa hơi của nước, người ta làm thí nghiệm sau: Đưa 10g hơi nước

Bài 56: Sự hóa hơi và sự ngưng tụ

Bài 3 (trang 279 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Để xác định nhiệt hóa hơi của nước, người ta làm thí nghiệm sau: Đưa 10g hơi nước ở nhiệt độ 100^oC vào một nhiệt lượng kế chứa 290g nước ở 20^oC. Nhiệt độ cuối của hệ là 40^oC. Hãy tính nhiệt hóa hơi của nước, cho biết nhiệt dung của nhiệt lượng kế là 46 J/độ, nhiệt dung riêng của nước là 4,18 J/g.độ

Lời giải:

Nhiệt lượng tỏa ra gồm hai phần: Nhiệt hóa hơi của 10g hơi nước và nhiệt tỏa ra khi 10g nước nguội từ 100^oC tới 40^oC:

Q_tỏa = Q₁ + Q₂ = m₁.L + m₁.C.(t₁ – t)

= 0,01.L + 0,01.4180.(100 – 40) = 0,01.L + 2508 (J)

Nhiệt lượng thu cũng gồm 2 phần:

+ Nhiệt lượng thu vào để 290g nước 20^oC nóng lên 40^oC.

+ Nhiệt lượng thu vào để nhiệt lượng kế 20^oC nóng lên 40^oC.

Q_thu = Q′₁ + Q′₂ = (m₂.c + C′).(t – t₂)

= (0,290.4180 + 46).(40 – 20) = 25164 (J).

Ta có phương trình cân bằng nhiệt: Q_thu = Q_tỏa

↔ 25164 = 0,01.L + 2508

→ L = 2265600 (J) ≈ 2,27.10⁶ J/kg