- Nếu đố cháy m(kg) nhiên liêu ấy thì năng suất toả nhiệt lúc này sẽ là: Q= q. Biết hiệu suất của bếp là 85%.Xác định lượng.. than củi cần thiết để đun lượng nước trên. xác định hiệu suấ[r]
(1)Các tập phần nhiệt học phương pháp giải:
( Các kiến thức em cần phải nhớ để làm tập tổng hợp ) Bài tốn1:Tính nhiệt lượng cần thiết để m(kg) chất A thay đổi nhiệt độ từ t1 đến t2. Phương pháp giải:
áp dụng công thức: Q = mA CA(t2-t1)
- Nếu t2> t1 Vật thu lượng
áp dụng công thức: Q = mA CA(t1-t2)
- Nếu t2< t1 Vật toả lượng
- mA: khối lượng chất A - đơn vị (kg)
- CA: Nhiệt dung riêng chất A - đơn vị J/kg.độ - t1: Nhiệt độ ban đầu vật A- đơn vị 0C
- t2: Nhiệt độ lúc sau vật A- đơn vị 0C Nhận xét toán 1:
Từ tốn người ta u cầu ta tính :
+Nhiệt lượng vật A toả vật A thu vào dựa vào nhiệt độ đầu vầ cuối +Khối lượng vật A biết CA, Q,t1, t2
+Nhiệt dung riêng chất A(xác định chất A) biết Q, mA, t1, t2
Nếu thay chất A hai hay nhiều chất (hệ chất) ta có tốn thứ hai ví dụ sau:
Bài tốn 2:Tính nhiệt lượng cần thiết cung cấp để ấm nhơm có khối lượng m1(kg)
đựng m2 (kg) nước thay đổi nhiệt độ từ t1 đến t2. Phương pháp giải:
- Do tính chất cân nhiệt độ:
t1 nhôm = t1 nước t2 nước = t2 nhôm
- Xác định nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ nhôm:
Q1 = m1C1( t2 – t1)
- Xác định nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ nước
Q2 = m2C2( t2 – t1)
- Nhiệt lượng cần thiết để làm tăng nhiệt độ ấm nhôm đựng nước là:
Q = Q1 + Q2 =( t2 – t1)( m1C1+ m2C2) Nhận xét toán 2:
- Cũng giống với toán người ta u cầu ta tính:
- Nhiệt lượng cần cung cấp cho hệ vật tăng từ t1 đến t2 - Nhiệt lượng toả hệ vật giảm t1 xuống t2
- Tìm khối lượng, nhiệt dung riêng, độ tăng nhiệt độ hệ chất
- Nếu hệ chất có từ chất trở lên phương pháp giải hồn tồn tương tự
Bài toán 3:Xác định khối lượng, nhiệt dung riêng, độ tăng nhiệt độ vật( toả hay
(2)Nhận xét: để hai vật nóng lạnh gần nhau, thơng thường vật nóng nguội vật lạnh nóng lên Điều có nghĩa có phần nhiệt lượng truyền từ vật nóng sang vật lạnh nhiệt độ hai vật cân bằng:
Ta có: Qtoả = Qthu
Từ nhận xét ta có phương pháp giải sau vật khơng có chuyển thể:
- Xác định rõ ràng vật toả nhiệt, vật thu nhiệt( vật nóng hơn, vật toả
nhiệt, vật lạnh vật thu nhiệt)
- Viết phương trình nhiệt lượng( toả hay thu vào) vật
Giả sử nhiệt độ hai vật cân t’ t1< t’< t2
Q1 = m1C1( t’ – t1)
Q2 = m2C2( t2 – t’)
- áp dụng phương trình cân nhiệt Q1 = Q2
Giải phương trình, tính tốn suy đại lượng cần tìm
- Nếu có chuyển thể chất ta phải tính thêm nhiệt lượng cần cung cấp
toả vào Qthu Qtoả áp dụng phương trình cân nhiệt để tìm đại
lượng cịn lại.
- lưu ý trình toả nhiệt hay thu nhiệt trải qua nhiều giai đoạn
Bài tốn 4: Đun nóng m(kg) chât A từ nhiệt độ t1-> t2 loại nhiên liệu(dầu,
ga, củi….) Xác định khối lượng nhiên liệu cần đốt cháy.
- Nhiêt lượng toả đốt cháy 1kg nhiên liệu (đốt cháy hoàn toàn) gọi suất toả nhiệt nhiên liệu kí hiệu q
- Nếu đố cháy m(kg) nhiên liêu suất toả nhiệt lúc là: Q= q m
-Năng suất toả nhiệt số chất: Củi khô: 10.106J/kg
Dầu hoả: 44.106J/kg.
Than gỗ: 30.106J/kg
Xăng : 46.106J/kg.
Than đá : 34.106J/kg.
Hydrô: 140.106J/kg
Phương pháp giải:
-Xác định nhiệt lượng cần thiết để đun nóng chất A từ nhiệt độ t1 đến t2
Q1 = mC1( t2 – t1) (J)
-Trường hợp lí tưởng: Q = Q1 =>khối lượng nhiên liệu cần đốt cháy :
M =Q1/ q
-Trường hợp có hao phí:
+ Nhiệt lượng cần đốt chaý là: Q= m.H.(Với H hiệu suất toả nhiệt) + áp dụng Q = Q1 => khối lượng cần đốt cháy là: m =Q1/ H.q
Bài tập áp dụng: Bài 1:
để đun sơi 50 lít nước từ 200C bếp than Biết hiệu suất bếp 85%.Xác định lượng
than củi cần thiết để đun lượng nước Cho suất toả nhiệt than củi q=30.106/kg.
Bài 2: Đun 45 lít nước từ 200C đến điểm sôi xác định hiệu suất bếp dầu Biết
(3)Bài 3:Dùng bếp dầu để đun sôI ấm nước nhôm khối lượng 500g chứa 5l nước nhiệt độ 200C
a) Tính nhiệt lượng cần thiết để đun sơI ấm nước
b) Bếp có hiệu suất 80% Tính thể tích dầu cần thiết.Cho khối lượng riêng dầu D =800kg/m3
Bài toán 5:Xác định nhiệt lượng cần thiết để vật(chất) chuyển trạng thái từ rắn sang
lỏng sang từ lỏng sang hơi -Phương pháp giải:
-Xác lập sơ đồ hấp thụ nhiệt:
Chất (A) t1 -Q1 ->(A) tnc - Q2 ->(A)nc—Q3 >Asôi—Q4 >(A)hơi
- Bài tốn xem có q trình hấp thụ nhiệt: + Chuyển từ nhiệt độ t1 sang nhiệt độ nóng chảy:
Q1 = mC1( tnc– t1)
+ Chuyển từ nhiệt độ nóng chảy sang nóng chảy hồn tồn: Q2 = m1.
+ Chuyển từ nhiệt độ nóng chảy hồn tồn đến nhiệt độ sơi: Q3 = mC2( tsôi– tnc)
+ Chuyển từ nhiệt độ sơi sang bốc hồn tồn; Q4 = m.L
Nhiệt lượng cần thiết cung cấp cho trình tổng nhiệt lượng Q= Q1+ Q2 +Q3 + Q4
Lưu ý:
Nhiệt dung riêng số chất thường dùng
Nhiệt độ nóng chảy của một số chất thơng
thường
Nhiệt độ sôi số chất thông thường
-Nước: 4200J/kg.độ -Rượu: 4200J/kg.độ -Nước đá: 2500J/kg.độ -Nhơm: 880J/kg.độ
-Sắt,thép,gang: 460J/kg.độ -Đồng:380J/kg.độ:
-Chì: 130J/kg.độ -Đất: 800J/kg.độ
-Thép: 13000C
-Đồng: 10830C
-Vàng: 10640C
-Bạc: 9600C
-Nhơm: 6580C
-Chì: 3270C
-Kẽm: 2320C
-Băng phiến: 800C
-Nước đá: 13000C
-Thuỷ ngân: -390C
-Rượu: -1170C
ête: 350C
-Rượu: 800C
-Nước: 1000C
-Thuỷ ngân: 3570C
-Đồng: 25880C
-Sắt: 30500C
(4)Động nhiệt mà nội nhiên liệu cháy chuyển hoá thành Bài tập thuộc dạng này, thường lại rơI vào chủ đề tính cơng, cơng suất, tính hiệu suất, lượng toả nhiệt nhiên liệu
Hiệu suất động điện tỷ số phần lượng chuyển hố thành cơng có ích động lượng toàn phần nhiên liệu cháy tạo
Phương pháp giải:
áp dụng công thức sau:
A =F.s P =A/t P =F.v H= Aci/ Atp - Năng suất toả nhiệt nhiên liệu: Q =m.q
Bài tập áp dụng:
Bài 1: tơ có cơng suất 15000W tính cơng máy sinh Biết hiệu suất máy 25% Hãy tính lượng xăng tiêu thụ để sinh cơng Biết suất toả nhiệt xăng 46.106/kg.
Bài2:Tính lượng than mà động nhiệt tiêu thụ Biết động thực công 40500kJ, suất toả nhiệt than 36.106J/kg hiệu suất
động 10%
Bài 3:Một ô tô chạy 100km với lực kéo khơng đổi 700N tiêu thụ hết lít xăng Tính hiệu suất động Cho khối lượng riêng xăng D =700kg/m3.
Bài 4:Với lít xăng, xe máy có cơng suất 1,4kW chuyển động với vận tốc 36km/h đI quãng đường dài bao nhiêu? Cho hiệu suất động 30% khối lượng riêng xăng 700kg/m3 suất toả nhiệt xăng 46.106J/kg.
Bài 5: Một máy bơm nước chạy nhiên liệu dầu, có suất toả nhiệt 46.106J/kg
có cơng suất 20% Biết máy đưa 800m3 nước lên cao 10m Tính mức nhiên liệu cần