Vật lý 12 Kết nối tri thức bài 6

Sau khi tìm hiểu về nhiệt nóng chảy riêng, học sinh sẽ tiếp tục nghiên cứu một đại lượng quan trọng khác trong chương Nhiệt học là nhiệt hóa hơi riêng. Đây là kiến thức giúp giải thích quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí và có nhiều ứng dụng trong đời sống cũng như kỹ thuật. Bài viết dưới đây cung cấp lời giải chi tiết SGK Vật lý 12 Kết nối tri thức bài 6 "Nhiệt hóa hơi riêng", đồng thời hệ thống kiến thức trọng tâm, công thức cần nhớ và các dạng bài tập thường gặp giúp học sinh học tập hiệu quả và chuẩn bị tốt cho các kỳ kiểm tra.

Chúng tôi xin giới thiệu bài Giải bài tập Vật Lí lớp 12 bài 6: Nhiệt hóa hơi riêng chi tiết sách Kết nối tri thức giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Vật lí 12

Lời giải:

Để xác định độ lớn của nhiệt lượng cần thiết để hóa hơi hoàn toàn một lượng nước ở nhiệt độ không đổi, bạn có thể sử dụng công thức sau:

Q = m.L

Trong đó:

- Q là lượng nhiệt lượng cần thiết (đơn vị: joule hoặc calori).

- m là khối lượng của nước (đơn vị: gram hoặc kilogram).

- L là nhiệt lượng hóa hơi riêng của nước, có giá trị là khoảng 2260 joule/gram hoặc 540 calori/gram.

Công thức này chỉ áp dụng khi nước đã chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi, tức là đã sôi và hóa hơi hoàn toàn.

I. Khái niệm nhiệt hóa hơi riêng

Lời giải:

Để tính nhiệt lượng cần thiết để chuyển hoàn toàn 10 kg nước từ 25°C thành hơi ở 100°C, chúng ta sẽ sử dụng công thức: Q = Q₁+Q₂

Q₁ = m.c.ΔT= 10.4200.(100−25) = 3150000J

Q₂ = m.L = 10.2,26.10⁶ = 22600000J

⇒ Q = 3150000+22600000 = 25760000J

Lời giải:

Qnhiệt = Tổng năng lượng tiêu thụ x Tỉ lệ chuyển hóa nhiệt = 11000.0,8 = 8800 J

II. Thực hành đo nhiệt hóa hơi của nước

Lời giải:

- Cần đo nhiệt lượng cần truyền cho chất lỏng và khối lượng chất lỏng để xác định nhiệt hóa hơi riêng của nước

- Nhiệt lượng để hóa hơi nước trong bình nhiệt lượng kế đến từ nguồn nhiệt bên ngoài. Thông thường, người ta sử dụng nguồn nhiệt như một đèn hoặc bếp để truyền nhiệt cho nước trong bình nhiệt lượng kế.

- Nhiệt lượng nước để hóa hơi trong bình nhiệt lượng kế có thể được xác định bằng cách đo sự thay đổi nhiệt độ của nước và sử dụng công thức Q = m.c.∆T

Trong đó, Q là nhiệt lượng, m là khối lượng nước, c là nhiệt dung riêng của nước, và ∆T là sự thay đổi nhiệt độ.

- Mô tả các bước tiến hành thí nghiệm:

+ Đặt một lượng nước đã biết khối lượng vào bình nhiệt lượng kế.

+ Ghi lại nhiệt độ ban đầu của nước.

+ Áp dụng nguồn nhiệt bên ngoài (đèn hoặc bếp) để truyền nhiệt cho nước trong bình.

+ Ghi lại nhiệt độ cuối cùng của nước khi nó đã hóa hơi.

+ Tính toán sự thay đổi nhiệt độ ∆T bằng cách lấy nhiệt độ cuối cùng trừ đi nhiệt độ ban đầu.

+ Sử dụng công thức Q = m.c.∆T để tính toán nhiệt lượng.

- Để đảm bảo an toàn trong khi làm thí nghiệm cần phải chú ý:

+ Sử dụng thiết bị bảo hộ như kính bảo hộ để bảo vệ mắt khỏi các tác động của nhiệt độ cao hoặc nước sôi.

+ Luôn luôn tuân thủ các quy tắc an toàn khi làm việc với nguồn nhiệt và các thiết bị đốt cháy.

+ Tránh tiếp xúc trực tiếp với nguồn nhiệt cao và giữ khoảng cách an toàn.

+ Sử dụng bình nhiệt lượng kế được thiết kế cho mục đích đo nhiệt lượng và đảm bảo nó không có vết nứt hoặc hỏng hóc.

Lời giải:

- Công suất trung bình của dòng điện qua điện trở của nhiệt lượng kế:

\(\overline P = \frac{{15,21 + 15,19 + 15,21 + 15,23 + 15,19 + 15,21 + 15,19}}{7} = 15,2\left( W \right)\)

- Nhiệt hóa hơi riêng của nước theo công thức:

\(L = \frac{Q}{m} = \frac{{\overline P .\left( {{r_Q} - {r_P}} \right)}}{{{m_P} - {m_Q}}} = \frac{{15,7.\left( {700 - 200} \right)}}{{0,1187 - 0,1153}} = 2235294\left( {J/kg} \right)\)

- Sai số của phép đo nhiệt hóa hơi riêng của nước: 2260000 – 2235296 = 24705

>>> Bài tiếp theo: Vật lý 12 Kết nối tri thức bài 7

----------------------------

❓ FAQ

1. Nhiệt hóa hơi riêng là gì?

Nhiệt hóa hơi riêng là nhiệt lượng cần cung cấp để biến hoàn toàn 1 kg chất lỏng thành hơi ở nhiệt độ sôi mà nhiệt độ của chất không thay đổi.

2. Công thức tính nhiệt lượng hóa hơi là gì?

Công thức:

Q = Lm

Trong đó:

• Q là nhiệt lượng cần cung cấp (J)
• L là nhiệt hóa hơi riêng (J/kg)
• m là khối lượng chất lỏng hóa hơi (kg)

3. Đơn vị của nhiệt hóa hơi riêng là gì?

Trong hệ SI, nhiệt hóa hơi riêng được đo bằng: J/kg (Jun trên kilôgam)

----------------------------------------

Bài 6 Nhiệt hóa hơi riêng là nền tảng quan trọng để học sinh hiểu sâu hơn về các quá trình chuyển thể và sự trao đổi năng lượng trong tự nhiên. Việc nắm vững khái niệm, công thức và phương pháp giải bài tập sẽ giúp các em học tốt chương Nhiệt học, đồng thời tạo lợi thế trong quá trình ôn thi tốt nghiệp THPT môn Vật lý.