Xác định sai số của phép đo nhiệt hóa hơi riêng của nước.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Nhiệt lượng do 10g hơi nước tỏa ra khi nguội đến t = 400
Q 1 = L m 1 + c m 1 ( 100 − 40 ) = L m 1 + 60 c m 1 (1)
Nhiệt lượng do nước trong nhiệt lượng kế hấp thụ: Q 2 = c m 2 ( 40 − 20 ) = 20 c m 2 (2)
Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế hấp thụ: Q 3 = q : ( 40 − 20 ) = 20 q (3)
Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có: Q1 = Q2 + Q3
L m 1 + 60 c m 1 = 20 c m 2 + 20 q ⇒ L = 20 c m 2 − 60 c m 1 + 20 q m 1 ⇒ L = 20 c ( m 2 − 3 m 1 ) + 20 q m 1 = 20.4 , 18.260 + 4 , 6.20 10 ⇒ L = 2173 , 6 + 92 = 2265 , 6 J / g
Nhiệt lượng do m 1 = 10g hơi nước tỏa ra khi hóa lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ t 1 = 100oC là Q 1 = L m 1 .
Nhiệt lượng do m 1 = 10g nước (do hơi ngưng tụ) tỏa ra để giảm nhiệt độ từ t 1 = 100oC xuống đến nhiệt độ t = 40oC là: Q ' 1 = m1c(t1 - t)
Nhiệt lượng do m 2 = 290g nước và nhiệt lượng kế thu vào để tăng nhiệt độ từ t 2 = 20oC lên đến t = 40oC là: Q 2 = ( m 2 c + 46 ) ( t - t 2 )
Phương trình cân bằng nhiệt: Q 1 + Q ' 1 = Q 2
⇔ L m 1 + m 1 c ( t 1 - t ) = ( m 2 c + 46 ) ( t - t 2 ) .
thay số:
L = 2,26.106J/kg.
Nhiệt lượng tỏa ra khi ngưng tụ hơi nước ở 1000C thành nước ở 1000C: Q 1 = L . m 1 = 0 , 01. L
Nhiệt lượng tỏa ra khi nước ở 1000C trở thành nước ở 420C: Q 1 = m c ( t 1 − t 2 ) = 0 , 01.4180 ( 100 − 40 ) = 2508 J
Nhiệt lượng tỏa ra khi hơi nước ở 1000C biến thành nước ở 400C là: Q = Q 1 + Q 1 = 0 , 01 L + 2508 (1)
Nhiệt lượng cần cung cấp để 0,35 kg nước từ 100C trở thành nước ở 400C.
Q 2 = m c ( t 2 − t 1 ) = 0 , 2.4180. ( 40 − 9 , 5 ) = 25498 J (2)
Theo quá trình đẳng nhiệt:
0 , 01. L + 2508 = 25498 ⇒ L = 2 , 3.10 6 J / k g
Nhiệt lượng cần thiết để đưa ấm từ nhiệt độ 270C đến nhiệt độ sôi 1000C
Q 1 = m 1 c 1 Δ t + m 2 c 2 Δ t Q 1 = ( m 1 c 1 + m 2 c 2 ) ( t 2 − t 1 ) ⇒ Q 1 = ( 0 , 5.4180 + 0 , 4.380 ) . ( 100 − 27 ) Q 1 = 163666 J
Nhiệt lượng cần cung cấp cho 0,1 lít nước hóa hơi là:
Q 2 = λ m = 0 , 1.2 , 3.10 6 = 2 , 3.10 5 J
Tổng nhiệt lượng đã cung cấp cho ấm nước:
⇒ Q = Q 1 + Q 2 = 163666 + 230000 Q = 393666 J
Lượng nhiệt cần cung cấp để biến đổi m = 6,0 kg nước đá ở nhiệt độ t 1 = -20 ° C biến thành hơi nước ở t 2 = 100 ° C có giá trị bằng :
Q = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4
trong đó lượng nhiệt Q 1 = c 1 m( t 0 - t 1 ) cung cấp cho m (kg) nước đá có nhiệt dung riêng c đ để nhiệt độ của nó tăng từ t 1 = -20 ° C đến t 0 = 0 ° C ; lượng nhiệt Q 0 = λ m cung cấp cho m (kg) nước đá có nhiệt nóng chảy riêng λ ở t 0 = 0 ° C tan thành nước ở cùng nhiệt độ ; lượng nhiệt Q 2 = c 0 m( t 2 - t 0 )
cung cấp cho m (kg) nước có nhiệt dung riêng c n để nhiệt độ của nó tăng từ t 0 = 0 ° C đến t 2 = 100 ° C ; lượng nhiệt Q 3 = Lm cung cấp cho m (kg) nước có nhiệt hoá hơi riêng L ở t 2 = 100 ° C biến thành hơi nước ở cùng nhiệt độ. Như vậy, ta có thể viết:
Q = c đ m( t 0 - t 1 ) + λ m + c n m( t 2 - t 0 ) + Lm
hay Q = m[ c đ ( t 0 - t 1 ) + λ + c n ( t 2 - t 0 ) + L]
Thay số, ta tìm được :
Q = 6,0. [2090.(0 + 20) + 3,4. 10 5 + 4180.(100 - 0) + 2,3. 10 6 ]
Q ≈ 186. 10 6 J.
+ Nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước ở 25oC tăng lên 100oC là: Q 1 = m . c . ∆ t = 3135 k J
+ Nhiệt lượng cần cung cấp để 10kg nước ở 100oC chuyển thành hơi nước ở 100oC là: Q 2 = L m = 23000 k J
=>Nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước ở 25oC chuyển thành hơi nước ở 100oC là: Q = Q 1 + Q 2 = 26135 k J
Đáp án: D
Nhiệt lượng cần thiết để nước lên đến to sôi là
\(Q=mc\Delta t=10.4180\left(100-25\right)=3135.10^3J\)
Nhiệt lượng để 10kg nước hoá hơi là
\(Q'=Lm=2,3.10^6.10=23.10^6\)
Nhiệt lượng tổng cộng
\(Q"=Q+Q'=26135.10^3J\)
Nhiệt lượng cần cung cấp để nước tăng từ 250C lên đến 1000C:
\(Q'=mc\Delta t=10\cdot4200\cdot75=3150000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng cần cung cấp để nước chuyển thành hơi nước ở 1000C:
\(Q''=Lm=2,3\cdot10^6\cdot10=23000000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng cần truyền để nước từ 250C chuyển thành hơi nước ở 1000C là:
\(\Delta Q=Q'+Q''=3150000+23000000=26150000\left(J\right)\)
- Sai số của phép đo nhiệt hóa hơi riêng của nước: 2260000 – 2235296 = 24705