Trả lời câu hỏi mở đầu trang 21 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Trong đời sống hằng ngày và nhiều lĩnh vực sản xuất, người ta thường phải cung cấp năng lượng để làm nóng vật hoặc tạo ra sự chuyển thể của các chất.

Nhiệt lượng cần truyền cho một vật để nó nóng lên hoặc chuyển thể phụ thuộc vào những yếu tố nào và có thể được xác định như thế nào?

Trả lời câu hỏi trang 21 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Lấy ví dụ cho thấy nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng vật có liên hệ với khối lượng, nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ vật đạt được sau khi đun.

Trả lời câu hỏi 1 trang 22 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Từ hệ thức (4.1), chứng tỏ rằng đơn vị đo của nhiệt dung riêng là J/kg.K.

Trả lời câu hỏi 2 trang 22 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Sử dụng số liệu trong Bảng 4.1, giải thích vì sao thanh đồng tăng nhiệt độ nhanh hơn cốc nước có cùng khối lượng.

Trả lời câu hỏi luyện tập trang 22 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Tính nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ của một miếng nhôm có khối lượng 810 g từ 20 °C lên 75 °C. Nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K.

Trả lời câu hỏi 3 trang 22 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Để xác định nhiệt dung riêng của một chất bằng thực nghiệm thì cần đo những đại lượng nào?

Trả lời câu hỏi trang 23 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Nhiệt lượng cung cấp cho nước được xác định qua công suất của nhiệt lượng kế như thế nào?

Trả lời câu hỏi thí nghiệm trang 23 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Dụng cụ

Biến áp nguồn (1).

Nhiệt lượng kể kèm dây điện trở (2).

Nhiệt kế (3).

Oát kế (4).

Đồng hồ bấm giây (5).

Phương án thí nghiệm

Tìm hiểu công dụng của các dụng cụ nêu trên.

Lập phương án thí nghiệm với các dụng cụ đó.

Coi rằng khi đun, năng lượng được truyền hoàn toàn cho nước trong nhiệt lượng kế.

Tiến hành

Sau đây là một phương án thí nghiệm với các dụng cụ nêu trên.

Lắp các dụng cụ theo sơ đồ nguyên lí Hình 4.2.

Đo nhiệt độ nước trước khi đun.

Bật biến áp nguồn.

Đọc số chỉ P của oát kế.

Sau mỗi 3 phút, đọc và ghi các số liệu theo mẫu Bảng 4.2.

Kết quả

- Vẽ đồ thị nhiệt độ của nước theo thời gian đun.

- Xác định nhiệt dung riêng của nước qua độ dốc của đồ thị.

- Xác định nhiệt dung riêng của nước bằng công thức:

$c = \frac{{P.\Delta t}}{{m.\Delta T}}$

- Tính sai số tuyệt đối của phép đo nhiệt dung riêng của nước.

- So sánh giá trị nhiệt dung riêng xác định bằng hai cách đã thực hiện

Trả lời câu hỏi 1 trang 24 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Giải thích tại sao có thể xác định được nhiệt dung riêng của nước qua độ dốc của đồ thị nhiệt độ - thời gian đun theo phương án thí nghiệm đã thực hiện

Trả lời câu hỏi 2 trang 24 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Với số liệu được cho ở Bảng 4.2 thì nhiệt dung riêng của nước xác định được là bao nhiêu

Trả lời câu hỏi luyện tập trang 25 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Xác định nhiệt lượng cần cung cấp để nung nóng chảy hoàn toàn 1 tấn đồng từ 25 °C. Sử dụng số liệu nhiệt dung riêng ở Bảng 4.1 và cho biết nhiệt nóng chảy riêng của đồng là 180.10³ J/kg.

Trả lời câu hỏi trang 25 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Để xác định nhiệt nóng chảy riêng của một chất bằng thực nghiệm, cần đo được những đại lượng nào?

Trả lời câu hỏi thí nghiệm trang 26 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Dụng cụ

Biến áp nguồn (1).

Oát kế (2).

Nhiệt lượng kế kèm dây điện trở (3).

Cốc (4) và cân (5).

Đồng hồ bấm giây (6)

Phương án thí nghiệm

Tìm hiểu công dụng của các dụng cụ nêu trên.

Lập phương án thí nghiệm với các dụng cụ đó.

Tiến hành

Sau đây là một phương án thí nghiệm với các dụng cụ nêu trên.

Lắp các dụng cụ theo sơ đồ Hình 4.4, oát kế được nối với biến áp nguồn và với nhiệt lượng kế

Bước 1

Cho nước đá vào nhiệt lượng kế và hứng nước chảy ra bằng một chiếc cốc.

Sau khi nước chảy vào cốc khoảng một phút, cho nước chảy vào cốc (4) (ở trên cân) trong thời gian t phút, xác định khối lượng m của nước trong cốc này.

Bước 2

Bật biến áp nguồn

Đọc số chỉ P của oát kế.

Cho nước chảy thêm vào cốc trong thời gian t.

Xác định khối lượng M của nước trong cốc lúc này.

Ghi các số liệu theo mẫu Bảng 4.3.

- Xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá bằng công thức:

$\lambda  = \frac{{Pt}}{{M - 2m}}$

- So sánh kết quả thu được với giá trị ở Bảng 4.4, giải thích sự khác nhau giữa hai giá trị đó

Trả lời câu hỏi 1 trang 26 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Nêu cách xác định khối lượng nước đá đã tan chảy m sau thời gian t ở bước 1

Trả lời câu hỏi 2 trang 26 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Vì sao khối lượng nước đá nóng chảy do nhận nhiệt lượng từ dây điện trở của nhiệt lượng kế được xác định là (M- 2m)?

Trả lời câu hỏi 1 trang 27 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Với số liệu như trong Bảng 4.3 thì nhiệt lượng đã cung cấp cho nước đá là bao nhiêu?

Trả lời câu hỏi 2 trang 27 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Cho biết nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2 300.10⁵ J/kg có ý nghĩa gì?

Trả lời câu hỏi luyện tập trang 28 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Tính nhiệt lượng cần thiết để làm 2,0 g nước đá 20℃ chuyển hoàn toàn thành hơi nước ở 100 °C.

Trả lời câu hỏi vận dụng trang 28 SGK Vật lí 12 Cánh diều

Cho các dụng cụ: Một cốc thủy tinh chịu nhiệt, bình nhiệt lượng kế kèm dây điện trở, oát kế, cân hiện số, nhiệt kế, đồng hồ bấm giây. Xây dựng phương án và thực hiện phương án thí nghiệm xác định nhiệt hoa hơi riêng của nước bằng các dụng cụ này.