Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Nóng chảy/đông đặc (Vật lý Lớp 12)

Một học sinh làm thí nghiệm xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá với bộ dụng cụ gồm: Biến áp nguồn; nhiệt lượng kế có dây nung công suất $P=10$ W; cân điện tử; cốc hứng nước có khối lượng 50 g; giá đỡ. Bố trí thí nghiệm như hình bên, tiến hành và quan sát thí nghiệm qua hai giai đoạn liên tiếp:

Giai đoạn 1: Cho khối nước đá đang tan vào nhiệt lượng kế, bật nguồn điện để dây nung nóng lên làm nước đá nóng chảy, cốc hứng nước đặt trên cân điện tử hứng nước chảy ra từ nhiệt lượng kế và quan sát số chỉ của cân. Sau một thời gian kể từ khi cấp điện, tại thời điểm $t_1$, thấy số chỉ của cân là 60 g.

Giai đoạn 2: Tiếp tục quan sát thì nhận thấy, sau thời gian 15 phút kế tiếp kể từ thời điểm $t_1$, số chỉ của cân tăng đến 87 g.

Cho rằng toàn bộ nhiệt lượng tỏa ra từ dây nung đều truyền cho nước đá trong nhiệt lượng kế và toàn bộ nước đá tan ra đều chảy vào cốc, bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Các phát biểu sau đúng hay sai?

Để xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá, có thể tiến hành thí nghiệm ở áp suất tiêu chuẩn 1 atm theo sơ đồ nguyên lí như hình vẽ. Dòng điện làm nóng dây điện trở trong một nhiệt lượng kế và làm nước đá nóng chảy. Lượng nước thu được sau khi toàn bộ nước đá nóng chảy được đem đi cân thì thấy nó có khối lượng 15,0 g. Công suất điện tiêu thụ được xác định bằng oát kế là 24,0 W. Thời gian đun được xác định bằng đồng hồ là 180 s. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh. Các phát biểu sau đúng hay sai?

Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm khảo sát quá trình nóng chảy và tăng nhiệt độ của một mẫu chất rắn khối lượng $m$. Mẫu chất được đặt trong một bình nhiệt lượng kế và được cấp nhiệt liên tục bởi một thiết bị đun có công suất không đổi $P=250\mathrm{W}$. Nhóm tiến hành ghi nhận nhiệt độ của mẫu theo thời gian và thu được bảng số liệu sau:

$$<table><tbody><tr><td>\text{Thời điểm (phuˊt)}</td><td>0,00</td><td>1,00</td><td>2,00</td><td>3,00</td><td>4,00</td><td>5,00</td><td>6,00</td><td>7,00</td><td>8,00</td><td>9,00</td><td>10,00</td><td>11,00</td></tr><tr><td>\text{Nhiệt độ }{(}^{\circ }\text{C})</td><td>-8,32</td><td>-3,94</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>0,00</td><td>2,02</td><td>4,08</td><td>6,05</td><td>8,01</td><td>10,10</td><td>12,95</td></tr></tbody></table>$$

Xét tính Đúng/Sai của các nhận định sau:

Một học sinh làm thí nghiệm “Làm đá từ nước muối” với các bước như sau:

Bước 1: Pha nước muối đặc và đựng trong bình thủy tinh.

Bước 2: Cho bình nước muối đặc vào trong tủ lạnh một thời gian đủ dài.

Bước 3: Lấy bình nước muối ra khỏi tủ lạnh và đặt một ống nghiệm chứa nước vào trong nước muối, như hình vẽ bên.

Bước 4: Quan sát trạng thái (thể) của nước trong ống nghiệm và ghi lại dữ liệu nhiệt độ của nước muối và nước vào bảng bên dưới theo thời gian.

Trong suốt thí nghiệm, nước muối dù ở nhiệt độ thấp vẫn ở trạng thái lỏng.

Xét tính Đúng/Sai của các nhận định sau:

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)?

Khối lượng nước ban đầu trong cốc là bao nhiêu kg (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Một lò nung điện có công suất 20000 W làm nóng chảy hoàn toàn 2 kg đồng có nhiệt độ ban đầu 30 ℃. Biết chỉ có 50\% điện năng tiêu thụ của lò được dùng vào việc làm đồng nóng lên và làm đồng nóng chảy. Cho biết nhiệt dung riêng và nhiệt nóng chảy riêng của đồng có giá trị lần lượt là $c=380$ J/(kg.K); $\lambda =1,80\cdot 10^5$ J/kg, nhiệt độ nóng chảy của đồng là 1084 ℃.

Thời gian cần làm nóng chảy hoàn toàn 2 kg đồng là

Một học sinh tiến hành đun một khối nước đá từ 0 °C đến khi tan chảy hết thành nước và bay hơi ở 100 °C. Hình vẽ là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt lượng mà khối nước đá nhận được từ lúc đun đến lúc bay hơi và sự thay đổi nhiệt độ của nó. Lấy nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $3,3\cdot 10^5$ J/kg và nhiệt dung riêng của nước gần đúng là 4200 J/kg.K, nhiệt hóa hơi của nước là $2,3\cdot 10^6$ J/kg. Các phát biểu sau đúng hay sai?

Một xô có chứa 10 kg hỗn hợp nước và nước đá ở trong phòng. Sự thay đổi của nhiệt độ hỗn hợp theo thời gian được biểu diễn bằng đồ thị như hình bên. Lấy gần đúng nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K; nhiệt nóng chảy của nước đá là $3,4\cdot 10^5$ J/kg. Cho rằng sự hấp thụ nhiệt từ môi trường là đều. Các phát biểu sau đúng hay sai?

Laser (Laze) được sử dụng để khoan kim loại vì nó có thể tạo ra một chùm tia sáng với năng lượng lớn, tập trung vào một điểm nhỏ và có độ chính xác cao. Dùng một mũi khoan laser có công suất 200 W để khoan vào một khối kim loại. Biết nhiệt nóng chảy riêng của kim loại là 250 J/g, khối lượng riêng của kim loại là 7,8 $g/c{\mathrm{m}}^3$ và đường kính mũi khoan là 0,2 cm. Giả sử đã nung nóng kim loại đến nhiệt độ nóng chảy để khoan. Lấy $\pi =3,14$. Thời gian tối thiểu để khoan qua một lỗ tròn có độ dày 0,5 cm là

Người ta bỏ 100 g nước đá ở 0 °C vào 300 g nước có nhiệt độ 20 °C. Cho biết nhiệt nóng chảy của nước đá $\lambda =3,4\cdot 10^5$ J/kg và nhiệt dung riêng của nước là $c=4200$ J/kg.K. Lượng nước đá còn lại chưa tan hết là

Nếu hiệu suất của quá trình làm nóng nước là 98,0% thì nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là bao nhiêu kJ/kg (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Đồ thị hình bên mô tả quá trình chuyển thể của một viên nước đá có khối lượng 100 g. Cho nhiệt nóng chảy riêng của nước đá $3,4\cdot 10^5$ J/kg, nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K. Các phát biểu sau đúng hay sai?

Thời gian để nước đá tan hoàn toàn là bao nhiêu giây (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Sự biến thiên về nhiệt độ của một cục nước đá đựng trong một ca nhôm theo nhiệt lượng cung cấp cho hệ được mô tả như đồ thị. Lấy nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $3,4\cdot 10^5$ J/kg và nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K, nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg. Xem hệ ca nhôm và nước đá luôn có nhiệt độ giống nhau. Các phát biểu sau đúng hay sai?

Sự biến thiên nhiệt độ của một khối nước đá theo nhiệt lượng cung cấp được biểu diễn trên đồ thị ở hình bên. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $\lambda =3,3\cdot 10^5$ J/kg. Khối lượng của khối nước đá là bao nhiêu ki-lô-gam (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Để làm lạnh nhanh các lon nước giải khát trước khi phục vụ, nhân viên một quán nước pha một lượng nước muối rồi đổ vào thùng chứa đá vụn đang tan. Sau đó, các lon nước được đặt trong hỗn hợp đá và nước muối để làm lạnh. Tổng khối lượng nước giải khát trong các lon là 4,6 kg, nhiệt độ ban đầu $27,5{}^{\circ }$C. Sau 11,5 phút, nhiệt độ nước giải khát giảm còn $7,8{}^{\circ }$C. Cho biết nhiệt dung riêng của nước giải khát là $3,9\cdot 10^3$ J/(kg.K). Coi nhiệt dung của các vỏ lon không đáng kể và bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa các lon nước với môi trường bên ngoài.

Nếu hiệu suất của quá trình làm nóng nước là 98\% thì nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là bao nhiêu kJ/kg (làm tròn kết quả đến chữ số hàng chục)?

Thời gian để khối nước đá tan hoàn toàn là bao nhiêu giây (làm tròn kết quả đến chữ số hàng chục)?

Thời gian để khối nước đá tan hoàn toàn là bao nhiêu giây (làm tròn kết quả đến chữ số hàng chục)?