Tính nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn một cục nước đá có khối lượng 500g ở −12oC. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 340000J/kg, nhiệt dung riêng của nước đá là 2100J/kg.K.
Xin giúp em ạ.
Xem chi tiếtBài viết Công thức tính nhiệt nóng chảy hay, chi tiết Vật Lí lớp 10 hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính nhiệt nóng chảy hay, chi tiết.
1. Khái niệm
- Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng của các chất gọi là sự nóng chảy.
- Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn một đơn vị khối lượng của một chất rắn kết tinh ở nhiệt độ nóng chảy gọi là nhiệt nóng chảy riêng.
- Nhiệt nóng chảy riêng của một chất rắn có độ lớn bằng nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn 1 kg chất rắn đó ở nhiệt độ nóng chảy.
2. Công thức
Q = λm
Trong đó: λ là nhiệt nóng chảy riêng [J/kg]
m là khối lượng của chất rắn [kg]
Q là nhiệtlượng cần cung cấp trong quá trình nóng chảy [J].
3. Kiến thức mở rộng
- Từ công thức trên, ta có thể tính:
- Bảng nhiệt độ nóng chảy riêng của một số chất rắn kết tinh:
- Đa số các chất rắn, thể tích của chúng tăng khi nóng chảy và giảm khi đông đặc.
+ Đối với nước đá, thể tích riêng của nó ở thể rắn lớn hơn ở thể lỏng nên cục nước đá nổi trên nước.
- Mỗi chất rắn kết tinh [ứng với một cấu trúc tinh thể] có một nhiệt độ nóng chảy không đổi xác định ở mỗi áp suất cho trước.
Nhiệt độ nóng chảy tc của một số chất rắn kết tinh ở áp suất chuẩn.
- Các chất rắn vô định hình [thủy tinh, nhựa dẻo, sáp nến...] không có nhiệt độ nóng chảy xác định.
Quá trình nóng chảy của chất rắn kết tinh [đường 1] và của chất rắn vô định hình [đường 2]
- Nhiệt độ nóng chảy của chất rắn thay đổi phụ thuộc áp suất bên ngoài:
+ Đối với các chất có thể tích tăng khi nóng chảy, nhiệt độ nóng chảy của chúng tăng theo áp suất bên ngoài.
+ Đối với các chất có thể tích giảm khi nóng chảy, nhiệt độ nóng chảy của chúng giảm khi áp suất bên ngoài tăng.
- Công thức tính nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc chất lỏng thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi:
Q = mc.∆t
Trong đó: Q là nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra [J]
m là khối lượng chất [kg]
c là nhiệt dung riêng của chất [J/kg.K]\
∆t là độ biến thiên nhiệt độ [oC hoặc K]
4. Ví dụ minh họa
Bài 1: 2kg nước đá ở nhiệt độ 00C cần nhiệt lượng cung cấp là bao nhiêu để chuyển lên nhiệt độ 600C, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105 J/kg.K.
Lời giải
Nhiệt lượng để 2 kg nước đá tan chảy hoàn toàn là: Q1 = λm
Nhiệt lượng để 2 kg nước đá đó thay đổi từ 00C lên 600C là: Q2 = mc.∆t
Vậy, nhiệt lượng cung cấp để 2 kg nước đá ở 00C lên 600C là:
Bài 2: Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80g ở 0oC vào một cốc nhôm đựng 0,4kg nước ở 20oC đặt trong nhiệt lượng kế. Khối lượng của cốc nhôm là 0,2 kg. Tính nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước vừa tan hết. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105J/kg, nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K và của nước là 4200J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt độ do nhiệt truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế.
Câu trả lời được xác thực chứa thông tin chính xác và đáng tin cậy, được xác nhận hoặc trả lời bởi các chuyên gia, giáo viên hàng đầu của chúng tôi.
Đáp án:
$Q = 0,34.10^5J$
Giải thích các bước giải:
Nhiệt lượng cần thiết để làm đá nóng chảy hoàn toàn:
$Q = \lambda m = 3,4.10^5.0,1 = 0,34.10^5J$
Đá lạnh được sử dụng rất thường xuyên trong đời sống của con người. Ngoài việc sử dụng làm thức uống mát, đá lạnh còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản thực phẩm, sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau mang lại hiệu quả kinh tế.
Nhiệt độ của nước đá là bao nhiêu?
Tùy thuộc vào trạng thái của đá mà mức nhiệt của nó cũng sẽ khác nhau. Bạn có thể xác định nhiệt độ của nước đá là bao nhiêu bằng cách sử dụng máy đo nhiệt độ có thiết kế phù hợp. Thông thường, nhiệt độ của nước đá là 0 độ C.
Dựa vào chỉ số này, bạn có thể chủ động áp dụng nhiệt độ này vào thực tế để sản xuất đá lạnh hay xây dựng các xưởng bảo quản đồ đông lạnh…
Nước đá - trạng thái rắn
Nhiệt độ đông đặc của nước đá là bao nhiêu?
Theo nguyên tắc vật lý, nước khi được làm lạnh ở nhiệt độ 0 độ C sẽ chuyển từ thể lỏng sang thể rắn. Lúc này nó được gọi là nước đá.
Đo nhiệt độ của nước đá trong quy trình sản xuất đá
Nhiệt độ của nước đá đang tan là bao nhiêu?
Nhiệt độ của nước đá đang tan là bao nhiêu cũng là thông tin mà nhiều người thắc mắc. Theo nghiên cứu, nhiệt độ của nước đá là 0 độ C. Nước đá tan ra khi mức nhiệt >0 độ C. Ngược lại, khi mức nhiệt ≤ 0 độ C, nước sẽ chuyển trạng thái rắn [nước đá]. Vì vậy, chỉ cần cung cấp lượng nhiệt vừa đủ, nước đá sẽ tan ra và ở trạng thái lỏng. Nhiệt lượng càng cao thì tốc độ tan chảy của nước đá càng nhanh hơn.
Với nguyên lý nóng chảy của nước đá này, người ta đã ứng dụng để triển khai các nghiên cứu thực tế. Ví dụ như việc đo mức độ nóng lên của trái đất. Trong tự nhiên, các tảng băng tan chảy do nhiệt độ trái đất tăng. Điều này khiến cho mực nước biển tăng cao hơn.
Lợi dụng điều này, các nhà khoa học đã đo lường lượng nước biển dâng để tính toán tình trạng nóng lên của trái đất và dự đoán các nguy cơ tiềm ẩn xoay quanh vấn đề này.
Nước đá đang tan
Đo nhiệt độ của nước đá như thế nào?
Có 2 cách đo nhiệt độ của nước đá đó chính là đo nhiệt độ tiếp xúc và đo không tiếp xúc. Theo đó, tùy thuộc vào trạng thái của nước đá mà bạn có thể lựa chọn phương thức đo thích hợp.
Đo nhiệt độ của nước đá bằng phương pháp tiếp xúc
Với phương pháp này, chúng ta cần sử dụng các máy đo nhiệt độ tiếp xúc. Các máy đo này thường có đầu dò nhiệt. Khi đo, người dùng đưa đầu dò chạm trực tiếp vào mẫu đo. Đợi từ 3 – 5 giây để máy lấy giữ liệu và trả về chỉ số đo thích hợp. Sau khi đo xong, vệ sinh đầu dò và bảo quản máy để tăng tuổi thọ và chất lượng hoạt động của máy.
Phương pháp đo nhiệt độ tiếp xúc
Bạn có thể tham khảo một số máy đo như sau:
Đo nhiệt độ của nước đá bằng phương pháp không tiếp xúc
Bên cạnh phương pháp trên, chúng ta còn có thể đo nhiệt độ của nước đá bằng phương pháp không tiếp xúc với máy đo nhiệt độ không tiếp xúc.
Loại máy này thường là dạng súng đo nhiệt độ có màn hình LCD. Bạn đưa thiết bị đến gần mẫu cần đo [chú ý, với phương thức đo này, khoảng cách càng gần mẫu thì độ chính xác càng cao]. Ấn phím Start hoặc phím kích hoạt chế độ đo nhiệt độ để xác định nhiệt độ của mẫu được chủ động dễ dàng.
Khi máy đo xong, kết quả sẽ được trả về trên màn hình giúp người dùng có thể chủ động nắm bắt được chỉ số mức nhiệt của mẫu.
Sử dụng súng đo nhiệt độ để đo nhiệt độ của nước đá
Bạn có thể tham khảo một số máy đo như sau:
Maydochuyendung.com vừa cung cấp đến bạn thông tin về nhiệt độ của nước đá đang tan gồm các trạng thái nóng chảy, đông đặc. Đây là thông tin bạn có thể áp dụng vào thực tế của cuộc sống. Để xác định nhiệt độ của một chất, bạn có thể lựa chọn và sử dụng nhiệt kế điện tử.