Giải Vật Lí 12 trang 21 Kết nối tri thức

---

Với Giải Vật Lí 12 trang 21 trong Bài 4: Nhiệt dung riêng Vật Lí 12 Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh lớp 12 dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Vật Lí 12 trang 21.

Giải Vật Lí 12 trang 21 Kết nối tri thức

Hoạt động 1 trang 21 Vật Lí 12: Biết nhiệt dung riêng của nước lớn gấp hơn hai lần của dầu, tại sao trong bộ tản nhiệt (làm mát) của máy biến thế, người ta lại dùng dầu mà không dùng nước như trong bộ tản nhiệt của động cơ nhiệt?

Lời giải:

Người ta lại dùng dầu mà không dùng nước như trong bộ tản nhiệt của động cơ nhiệt vì:

- Điểm nóng chảy và nhiệt độ sôi của dầu cao hơn so với nước, giúp nó có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn mà không cần áp lực cao.

- Dầu không dẫn điện tốt hơn nước, điều này là quan trọng trong bộ tản nhiệt của máy biến thế để tránh nguy cơ hỏng hóc và sự cố điện.

- Dầu ít bay hơi hơn và ít bị bay hơi trong quá trình vận hành, giảm nguy cơ mất nước và cần bổ sung nước định kỳ.

- Dầu cũng có khả năng chống oxy hóa tốt hơn nước, giúp kéo dài tuổi thọ của hệ thống.

Hoạt động 2 trang 21 Vật Lí 12: Hãy dựa vào giá trị của nhiệt dung riêng của nước và của đất trong Bảng 4.1 để giải thích tại sao ban ngày có gió mát thổi từ biển vào đất liền, ban đêm có gió ấm thổi từ đất liền ra biển.

Lời giải:

Do nhiệt dung riêng của nước và của đất khác nhau nên việc trao đổi nhiệt lượng khác nhau, vật có nhiệt dung riêng nhỏ thì dễ nóng lên và cũng dễ nguội đi.

Vào ban ngày, có ánh sáng mặt trời nên mặt đất dễ nóng lên nhanh hơn so với nước biển, đồng thời lớp không khí ở sát bề mặt đất nóng hơn ở lớp không khí trên cao nên sinh ra hiện tượng đối lưu, dòng khí mát từ biển đẩy vào sinh ra gió mát, ngược lại vào ban đêm không có ánh sáng mặt trời, mặt đất nguội đi nhanh hơn nên dòng khí chuyển động ngược lại ra biển.

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) Nhiệt lượng: $Q=mc\Delta T=\mathrm{20.4200.}(70-20)=4,{2.10}^{6}J$

b) Nhiệt lượng cần thiết để đun nóng nước là:

$Q_{tp}=\frac{Q_{ci}}{H}=\frac{4,{2.10}^6}{80\%}=5,{25.10}^{6}J$

Thời gian cần thiết để đun nước:

$t=\frac{Q_{\mathrm{tp}}}{\text{P}}=\frac{5,{25.10}^6}{2,{5.10}^3}=2100\left(s\right)=\frac{7}{12}h$ = 35 phút.

Hoạt động trang 21 Vật Lí 12: Hãy trả lời các câu hỏi sau:

- Từ hệ thức (4.3), cho biết cần đo đại lượng nào để xác định nhiệt dung riêng của nước?

- Nhiệt lượng mà nước trong bình nhiệt lượng kế thu được lấy từ đâu?

- Xác định nhiệt lượng mà nước thu được bằng cách nào?

- Mô tả các bước tiến hành thí nghiệm.

Lời giải:

- Từ hệ thức (4.3), cho biết cần đo đại lượng:

+ Nhiệt độ trước khi đun và sau khi đun để biết được độ tăng nhiệt độ của nước.

+ Thời gian đun, công suất của nguồn điện (để gián tiếp xác định nhiệt lượng của nước).

+ Đo khối lượng nước

Và sử dụng công thức $c=\frac{Q}{m.\Delta T}$ để xác định nhiệt dung riêng của nước.

- Nhiệt lượng mà nước trong bình nhiệt lượng kế thu được lấy từ sự toả nhiệt của nhiệt lượng kế (kèm dây gắn điện trở) khi có dòng điện chạy qua.

- Xác định nhiệt lượng mà nước thu được bằng cách đo công suất của nguồn điện, thời gian thực hiện từ đó xác định nhiệt lượng thông qua công thức $t=\frac{Q_{tp}}{\text{P}}$

- Mô tả các bước tiến hành thí nghiệm.

+ Đổ một lượng nước vào bình nhiệt lượng kế, sao cho toàn bộ dây điện trở chìm trong nước, xác định khối lượng nước này.

+ Cắm đầu đo của nhiệt kế vào nhiệt lượng kế.

+ Nối oát kế với nhiệt lượng kế và nguồn điện. Bật nguồn điện.

+ Khuấy liên tục để nước nóng đều. Cứ sau mỗi khoảng thời gian 1 phút, đọc công suất dòng điện từ oát kế, nhiệt độ từ nhiệt kế rồi điền kết quả vào vở theo mẫu tương tự Bảng 4.2.

- Tắt nguồn điện.

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 4: Nhiệt dung riêng hay khác:

• Giải Vật Lí 12 trang 20

• Giải Vật Lí 12 trang 23