4
Câu 4
Một nhóm học sinh làm thí nghiệm để đo nhiệt dung riêng của nhôm. Họ đun một quả cân nhôm khối lượng 200 \text{ g} trong nước đến nhiệt độ 100^{\circ}\text{C}, rồi thả nhanh quả cân vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100 \text{ g} đang chứa 300 \text{ g} nước ở nhiệt độ ban đầu là 25,0^{\circ}\text{C}. Khi hệ đạt trạng thái cân bằng nhiệt, nhiệt độ đo được là 32,0^{\circ}\text{C}. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 \text{ J/(kg.K)} và của đồng là 380 \text{ J/(kg.K)}. Bỏ qua mọi sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.
Một nhóm học sinh làm thí nghiệm để đo nhiệt dung riêng của nhôm. Họ đun một quả cân nhôm khối lượng 200 \text{ g} trong nước đến nhiệt độ 100^{\circ}\text{C}, rồi thả nhanh quả cân vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100 \text{ g} đang chứa 300 \text{ g} nước ở nhiệt độ ban đầu là 25,0^{\circ}\text{C}. Khi hệ đạt trạng thái cân bằng nhiệt, nhiệt độ đo được là 32,0^{\circ}\text{C}. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 \text{ J/(kg.K)} và của đồng là 380 \text{ J/(kg.K)}. Bỏ qua mọi sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.
Phát biểu
Đúng
Sai
a
Thao tác thả quả cân từ 100^{\circ}\text{C} vào nhiệt lượng kế phải được thực hiện nhanh chóng để giảm thiểu sự thất thoát nhiệt của quả cân ra không khí.
b
Nguyên tắc của phép đo này dựa trên phương trình cân bằng nhiệt, theo đó nhiệt lượng do quả cân tỏa ra bằng tổng nhiệt lượng do nước và nhiệt lượng kế thu vào.
c
Giá trị nhiệt dung riêng của nhôm đo được trong thí nghiệm này là 720 \text{ J/(kg.K)}.
d
Nếu trong quá trình thao tác có 5 \text{ g} nước sôi dính vào quả cân và được thả chung vào nhiệt lượng kế, thì nhiệt độ cân bằng mới của hệ sẽ là 35,5^{\circ}\text{C}.
Giải thích câu 4
Giải thích chi tiết
😎 Cùng DOL xem qua cách giải câu này nhé!
🔎 Hướng dẫn cách làm:
Khi quả cân nhôm ở 100^{\circ}\text{C} ngoài không khí, nó sẽ mất nhiệt cho không khí theo đối lưu và bức xạ nếu để lâu.
Mục tiêu thực nghiệm là coi toàn bộ nhiệt mất của quả cân chuyển vào nước và nhiệt lượng kế (bỏ qua môi trường). Nếu để lâu, nhiệt độ quả cân giảm trước khi thả vào, làm sai số đo.
Vì vậy thao tác thả phải nhanh để thời gian trao đổi nhiệt với không khí là nhỏ, gần đúng với giả thiết không trao đổi nhiệt với môi trường.
✅ Đáp án: Đúng
