Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Nhiệt dung riêng (Vật lý Lớp 12)

Phương bật cầu dao để bắt đầu đun nước. Sau $24$ phút $36$ giây thì nhiệt độ nước trong bình là bao nhiêu $℃$ (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

Thời gian cần thiết để đun lượng nước trên đạt đến nhiệt độ sôi là bao nhiêu giờ (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Để nước chảy ra khỏi vòi trộn đạt nhiệt độ 44℃, cần điều chỉnh các van để tỉ lệ lưu lượng nước trong ống 2 so với ống 1 bằng bao nhiêu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Như hình H1 cho thấy, hai bình chứa có cùng kích thước chứa lượng nước tinh khiết có cùng khối lượng, được đun nóng bằng hai thiết bị gia nhiệt khác nhau. Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra ngoài. Ta thu được đồ thị nhiệt độ của nước theo thời gian gia nhiệt như hình H2. Hãy xét tính đúng, sai của các nhận định sau?

Ở giai đoạn đầu, nhiệt lượng do lượng nước ban đầu trong bình tỏa ra khi giảm nhiệt độ xuống 20℃ bằng bao nhiêu Jun (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị) $(\mathrm{J})$?

Nước đi vào vòi hoa sen ở nhiệt độ 20,0℃. Để nhiệt độ đầu ra của nước là 37,5℃ thì lưu lượng nước cần thiết là bao nhiêu $g/s$? Biết nhiệt dung riêng của nước là $4200J/kgK$. Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị.

Khi máy hoạt động với công suất định mức, nước chảy vào buồng đốt với lưu lượng khối lượng ổn định là $6,0\cdot 10^{-2}kg/s$. Hãy xác định nhiệt độ của nước khi ra khỏi buồng đốt (tính theo đơn vị ${}^{\circ }\mathrm{C}$, làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

Máy tắm nước nóng này có một tính năng an toàn: tự động ngắt nguồn điện khi nhiệt độ nước đầu ra đạt đến mức giới hạn 55℃ để tránh gây bỏng cho người sử dụng. Khi máy đang hoạt động ở công suất định mức, lưu lượng khối lượng của dòng nước phải giảm xuống đến giá trị bằng bao nhiêu (tính theo đơn vị $10^{-2}kg/s$, làm tròn đến một chữ số thập phân) thì máy sẽ bắt đầu kích hoạt chức năng tự động ngắt điện này?

Hình vẽ bên là sơ đồ bố trí thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước. Một học sinh làm thí nghiệm với $140\mathrm{g}$ nước, nhiệt độ ban đầu là 32,0℃. Số chỉ vôn kế và ampe kế lần lượt là $3,20\mathrm{V}$ và $2,50\mathrm{A}$. Sau khoảng thời gian $2,5$ phút thì nhiệt độ của nước là 34,0℃. Bỏ qua nhiệt lượng mà bình nhiệt lượng kế và đũa khuấy thu vào; bỏ qua nhiệt lượng dây nung tỏa ra môi trường không khí. Xét tính Đúng/Sai của các nhận định sau:

Công suất của bếp là bao nhiêu kW (Kết quả làm tròn đến hàng phần chục)?

Trong khoảng thời gian ${\tau }_2$ giây đầu tiên, nước trong cốc tỏa ra nhiệt lượng là bao nhiêu kJ (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

Nếu hệ thống đó làm nóng 40 lít nước thì trong khoảng thời gian 30 phút, nhiệt độ của nước tăng thêm bao nhiêu ${}^{\circ }\mathrm{C}$ (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần chục)?

Người sử dụng mở vòi nước nóng liên tục. Gọi $L_0$ (lít/phút) là giá trị lưu lượng nước lớn nhất để sau khi hệ đạt trạng thái hoạt động ổn định, nhiệt độ nước trong bình vẫn duy trì nhiệt độ ở mức 60,0 °C. Tính $L_0$ (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).

Nhiệt lượng theo đơn vị milijun (mJ) mà 1 mg vật rắn đó hấp thụ để nhiệt độ của nó tăng từ 25 °C lên 100 °C (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Sơ đồ trong hình bên mô tả bố trí thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của đồng. Khối đồng được sử dụng có khối lượng $m$ và nhiệt độ ban đầu được đo bằng cặp nhiệt điện là $T_1$. Thí nghiệm gồm hai giai đoạn sau:

Giai đoạn 1: Bật máy nung với công suất đầu ra $P_1$ để làm nóng khối đồng tới nhiệt độ $T_2$ ($T_2>T_1$) và đo thời gian tăng nhiệt trong giai đoạn này là $t_1$.

Giai đoạn 2: Làm lạnh khối đồng về nhiệt độ ban đầu, lặp lại thí nghiệm với công suất đầu ra của máy nung là $P_2$ ($P_2>P_1$). Thời gian khối đồng tăng nhiệt độ từ $T_1$ đến $T_2$ là $t_2$ ($t_2\ne t_1$).

Ở cả hai giai đoạn, coi rằng toàn bộ điện năng mà máy nung tiêu thụ được chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt lượng tỏa ra trên máy nung.

Một nhóm học sinh dự định làm thí nghiệm để xác định nhiệt dung riêng của một chất bằng bộ dụng cụ: Cân điện tử; Nhiệt lượng kế (NLK) có kèm theo nhiệt kế và sợi đốt; Nguồn điện điều chỉnh được công suất có kèm theo oát kế; Đồng hồ bấm giờ. Các học sinh đó thống nhất với nhau rằng: Nếu tiến hành đun hai lượng chất khác nhau, với công suất cấp nhiệt và thời gian đun khác nhau, thì số liệu thu được đủ để làm giảm ảnh hưởng của sự trao đổi nhiệt với các phần bên trong của nhiệt lượng kế đến độ chính xác của kết quả đo nhiệt dung riêng.

Thí nghiệm đã được tiến hành qua hai giai đoạn và được tóm tắt như sau:

Giai đoạn 1: Đun lượng chất có khối lượng $m_1$ với công suất $P_1$ trong thời gian $t_1$, thì đo được độ tăng nhiệt độ trong thời gian đun là $\Delta T_1$.

Giai đoạn 2: Đun lượng chất có khối lượng $m_2$ với công suất $P_2$ trong thời gian $t_2$ thì đo được độ tăng nhiệt độ trong thời gian đun là $\Delta T_2$.

Ở cả hai giai đoạn, coi nhiệt lượng do các phần bên trong NLK hấp thụ tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ của chất; nhiệt lượng từ trong NLK truyền ra ngoài môi trường là không đáng kể, và bỏ qua các ảnh hưởng khác.

Lưu lượng nước cực đại chảy khỏi vòi trộn ứng với nhiệt độ của nó là $44^{\circ }$C là bao nhiêu lít/giây (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Một nhóm xác định nhiệt dung riêng của chất lỏng A bằng cách cho chất A lạnh trao đổi nhiệt với nước nóng trong bình cách nhiệt.

Nước đi vào vòi hoa sen ở nhiệt độ $20,0^{\circ }$C. Để nhiệt độ đầu ra của nước là $37,5^{\circ }$C thì lưu lượng nước cần thiết là bao nhiêu g/s? Biết nhiệt dung riêng của nước là 4,20 kJ/kgK (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười).

Giả sử công suất hao phí là không đổi trong suốt quá trình đun, nếu tiếp tục đun thêm 120 s nữa thì nhiệt độ của nước đạt được là bao nhiêu ${}^{\circ }$C (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?