Một học sinh thực hiện thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước với sơ đồ bố trí thí nghiệm như hình vẽ. Trong đó, bình nhiệt lượng kế chứa 150 g nước có nhiệt độ ban đầu là 62°C. Số chỉ vôn kế và ampe kế lần lượt là 1,6 V và 2,5 A. Sau khoảng thời gian 8 phút 50 giây thì thấy nhiệt độ của nước tăng lên 65,5°C. Bỏ qua nhiệt lượng mà bình nhiệt lượng kế và đũa khuấy thu vào. Nhiệt dung riêng của nước trong thí nghiệm này xấp xỉ bằng bao nhiêu? (Đổi đơn vị về J/kg.K)

😎 Cùng DOL xem qua cách giải câu này nhé!

🔎 Hướng dẫn cách làm:

• Viết công thức liên hệ giữa năng lượng điện và nhiệt lượng nước (bỏ qua tổn thất khác): U I t = m c \Delta T.

• Từ đó giải cho c: c = \dfrac{U I t}{m \Delta T}.

• Thay các giá trị đã cho:

  • U = 1{,}6\ \text{V},\quad I = 2{,}5\ \text{A},\quad t = 530\ \text{s}.

  • m = 0{,}150\ \text{kg},\quad \Delta T = 65{,}5 - 62 = 3{,}5\ ^\circ\text{C}.

• Tính công suất và năng lượng điện: P = UI = 1{,}6\times 2{,}5 = 4{,}0\ \text{W}. Q = P t = 4{,}0 \times 530 = 2120\ \text{J}.

• Tính nhiệt dung riêng: c = \dfrac{2120}{0{,}150 \times 3{,}5} = \dfrac{2120}{0{,}525} \approx 4038{,}1\ \text{J/kg·K}.

• Lưu ý về số liệu đo: độ chính xác của vôn kế/ampe kế và sai số khi đọc thời gian có thể làm giá trị cuối cùng thay đổi một chút (một vài giây hoặc vài phần trăm ở hiệu điện thế sẽ đưa kết quả vào khoảng 4,080 J/kg·K). Do đó các đáp án tròn khác nhau xuất hiện.

✅ Đáp án: D. 4083 J/kg.K.