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

Dùng thông tin sau cho câu 27 và câu 28. Trong một bình nhiệt lượng kế ban đầu có chứa $m_0=400\mathrm{g}$ nước ở nhiệt độ t0= 25℃. Người ta đổ thêm một khối lượng nước $m_1$ ở nhiệt độ $t_x$ vào bình, khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong bình là t1=20. Sau đó, người ta cho thêm một cục nước đá khối lượng $m_2$ ở nhiệt độ t2=-10℃ vào bình thì cuối cùng trong bình thu được $M=700\mathrm{g}$ nước ở nhiệt độ t3=5℃. Biết nhiệt dung riêng của nước là $c_1=4200J/(\mathrm{kg}\cdot \mathrm{K})$, nhiệt dung riêng của nước đá là $c_2=2100J/(\mathrm{kg}\cdot \mathrm{K})$, nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $\lambda =336000J/kg$. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của các chất với nhiệt lượng kế và môi trường.

Một chiếc xe tải có khối lượng 30 tấn di chuyển trên một đoạn dốc núi dài 2,5 km. Con dốc này có độ dốc là 6%, được hiểu là cứ đi hết 100 m trên mặt dốc thì độ cao của xe giảm 6 m. Xe bắt đầu quá trình xuống dốc với vận tốc là 36 km/h và tăng tốc dần, đạt vận tốc 90 km/h ở cuối dốc. Trong suốt quá trình chuyển động, xe luôn chịu tác dụng của lực ma sát lăn và lực cản không khí không đổi là 8090 N. Hệ thống phanh của xe có tổng khối lượng 250 kg và được làm từ vật liệu có nhiệt dung riêng 450 J/(kg.K). Lấy gia tốc trọng trường là $g=9,8$ m/s${}^2$.

Một bình nóng lạnh gián tiếp được lắp trong phòng tắm. Nước trong bình được đun nóng bằng một thanh điện trở có công suất không đổi $P=2500$ W. Bình được trang bị rơ le nhiệt để ngắt điện khi nhiệt độ nước trong bình đạt 60,0 °C và bật điện trở lại khi nhiệt độ thấp hơn mức này.

Khi người dùng mở vòi, nước nóng từ bình chảy ra ngoài, đồng thời nước lạnh từ hệ thống (có nhiệt độ ổn định 25 °C) ngay lập tức được cấp vào bình với cùng lưu lượng. Coi nước trong bình luôn được hòa trộn đều đặn, nhiệt độ nước trong bình tại mọi vị trí là đồng nhất và bỏ qua mọi sự hao phí nhiệt ra môi trường. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m${}^3$ và nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/(kg.K).

Dùng thông tin sau cho Câu 1 và Câu 2: Một phòng họp đang trống trước giờ sử dụng có kích thước khoảng 6,8 m $\times$ 5,4 m $\times$ 3,1 m. Bàn ghế và các thiết bị chiếm khoảng 8,5% thể tích phòng. Phòng được làm ấm bằng quạt sưởi điện công suất lớn, có công suất định mức 9,0 kW và bộ điều nhiệt điều khiển tự động. Điện năng tiêu thụ của hệ thống sưởi được ghi bằng công tơ điện.

Trong một ngày rét, trước khi bật quạt sưởi, phòng đã để trống đủ lâu nên nhiệt độ không khí trong phòng bằng nhiệt độ ngoài trời, đều là $14,0{}^{\circ }$C. Khi đó, áp suất không khí trong phòng là 98,8 kPa. Quạt sưởi hoạt động liên tục ở chế độ định mức trong 15,9 phút để đưa nhiệt độ phòng lên $22,0{}^{\circ }$C.

Khi nhiệt độ phòng được duy trì ổn định ở $22,0{}^{\circ }$C, trong 90,0 phút theo dõi, công tơ điện ghi nhận hệ thống sưởi tiêu thụ 3,80 kWh.

Biết ở điều kiện tiêu chuẩn ($0{}^{\circ }$C; 101,3 kPa), khối lượng riêng của không khí là 1,293 kg/m${}^3$; nhiệt dung riêng đẳng tích của không khí là 718 J/(kg$\cdot$K). Nhiệt dung tính chung của tường, sàn, bàn ghế và các thiết bị tham gia trao đổi nhiệt trong quá trình làm ấm là 0,825 MJ/K. Coi lượng không khí trong phòng không đổi và không khí là khí lí tưởng.