. Một ấm chứa 2,5 kg nước đá ở -100C. Cho biết nhiệt dung riêng của nước và của nước đá lần lượt là 4200 J/kg.K và 2090 J/Kg.K, nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 334 J/g, nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.106 J/kg. a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm bay hơi hoàn toàn lượng nước đá trên. b) Giả sử, chỉ có 80% khối lượng nước đá trên bay hơi khi đã sôi thì nhiệt lượng cần cung cấp để làm bay hơi lượng nước đá trên đã tăng hay giảm bao nhiêu phần trăm so với câu a?
Đáp án:
a) \(7687250J\)
b) \(15\% \)
Giải thích các bước giải:
a) Nhiệt lượng cần cung cấp để nước đá tăng từ -10 đến 0 độ C là:
\({Q_1} = m{c_1}.10 = 2,5.2090.10 = 52250J\)
Nhiệt lượng cần cung cấp để nước đá nóng chảy hoàn toàn ở 0 độ C là:
\({Q_2} = 2,5\lambda = 2,5.334.1000 = 835000J\)
Nhiệt lượng cần cung cấp để nước tăng từ 0 đến 100 độ C là:
\({Q_3} = m{c_2}.100 = 2,5.4200.100 = 1050000J\)
Nhiệt lượng cần cung cấp để nước bay hơi hết ở 100 độ C là:
\({Q_4} = mL = {2,5.2,3.10^6} = 5750000J\)
Tổng nhiệt lượng cần cung cấp là:
\(Q = {Q_1} + {Q_2} + {Q_3} + {Q_4} = 7687250J\)
b) Nhiệt lượng cung cấp để 80% nước nay hơi là:
\({Q_5} = 80\% .{Q_4} = 4600000J\)
Tỉ lệ phần trăm giảm là:
\(100\% – \dfrac{{{Q_1} + {Q_2} + {Q_3} + {Q_5}}}{Q} = 15\% \)