Đáp án Câu hỏi bài 11 trang 30 SGK Vật lí 12 Cánh diều – Bài tập chủ đề 1. Hướng dẫn: Áp dụng công thức tính nhiệt lượng Q = m. c.
Câu hỏi/Đề bài:
Một bình đun nước nóng bằng điện có công suất 9,0 kW. Nước ở 15 °C được làm nóng khi đi qua buồng đốt của bình. Nước chảy qua buồng đốt với lưu lượng 5,8.10-3 kg/s. Nhiệt độ của nước khi đi vào buồng đốt là 15 °C. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4 180 J/kg.K.
a) Tính nhiệt độ của nước khi ra khỏi buồng đốt.
b) Việc tính nhiệt độ ở câu a) được xét trong điều kiện lí tưởng nào?
c) Hãy nêu cách để có thể điều chỉnh nhiệt độ của nước ra khi khỏi buồng đốt.
Hướng dẫn:
a) Áp dụng công thức tính nhiệt lượng Q = m.c.∆T
b) Vận dụng lí thuyết và kiến thức thực tế về nhiệt độ
c) Vận dụng lí thuyết và kiến thức thực tế về nhiệt độ
Lời giải:
a) Nhiệt lượng mà nước nhận được: Q = P.t = 9000.1 = 9000 J
Nhiệt độ của nước khi ra khỏi buồng đốt:
\(\begin{array}{l}Q{\rm{ }} = {\rm{ }}m.c.\Delta T \Rightarrow \Delta T = \frac{Q}{{mc}} = \frac{{9000}}{{5,{{8.10}^{ – 3}}}} = 3,66^\circ C\\\Delta T = {t_2} – {t_1} \Rightarrow {t_2} = \Delta T + {t_1} = 3,66 + 15 = 18,66^\circ C\end{array}\)
b) Điều kiện lí tưởng khi tính nhiệt độ:
– Nước chảy qua buồng đốt với lưu lượng đều đặn.
– Nước không bị thất thoát nhiệt ra môi trường xung quanh.
– Bình đun nước hoạt động với công suất ổn định.
c) Cách điều chỉnh nhiệt độ của nước ra khỏi buồng đốt:
– Điều chỉnh công suất của bình đun nước:
+ Tăng công suất: Nước sẽ nóng nhanh hơn.
+ Giảm công suất: Nước sẽ nóng chậm hơn.
– Điều chỉnh lưu lượng nước:
+ Giảm lưu lượng: Nước sẽ nóng hơn.
+ Tăng lưu lượng: Nước sẽ nguội hơn.
– Sử dụng bộ điều chỉnh nhiệt độ:
+ Cho phép cài đặt nhiệt độ mong muốn cho nước.
+ Bình đun nước sẽ tự động điều chỉnh công suất để đạt được nhiệt độ cài đặt.