Bài 5. Nhiệt nóng chảy riêng SVIP

I. KHÁI NIỆM NHIỆT NÓNG CHẢY RIÊNG

1. Hệ thức tính nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt để làm vật nóng chảy hoàn toàn

Nhiệt lượng cần truyền cho vật khi vật bắt đầu nóng chảy tới khi vật nóng chảy hoàn toàn phụ thuộc vào khối lượng của vật và tính chất của chất làm vật.

Nhiệt lượng này tỉ lệ thuận với khối lượng của vật:

\(\dfrac{Q}{m}\) = hằng số (1)

Trong đó:

• \(Q\) là nhiệt lượng cần truyền cho vật (J);
• \(m\) là khối lượng của vật (kg).

Với mỗi chất, hằng số trên có độ lớn riêng. Hằng số này được gọi là nhiệt nóng chảy riêng của chất làm vật, kí hiệu là \(\lambda\), có giá trị là \(\lambda=\dfrac{Q}{m}\), đơn vị là J/kg.

Từ hệ thức (1), hệ thức tính nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt để làm vật nóng chảy hoàn toàn là:

\(Q=\lambda m\)

2. Định nghĩa nhiệt nóng chảy riêng

Nhiệt nóng chảy riêng của một chất là nhiệt lượng cần để làm cho một kilôgam chất đó nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy.

Ứng dụng: Nhiệt nóng chảy riêng và nhiệt độ nóng chảy là những thông tin giúp xác định được năng lượng cần cung cấp cho lò nung, thời gian nung, thời điểm đổ kim loại nóng chảy vào khuôn, thời điểm lấy sản phẩm ra khỏi khuôn,...

II. THỰC HÀNH ĐO NHIỆT NÓNG CHẢY RIÊNG CỦA NƯỚC ĐÁ

1. Mục đích thí nghiệm

Xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá.

2. Dụng cụ thí nghiệm

• Biến thế nguồn (1).
• Bộ đo công suất nguồn điện (oát kế) có tích hợp chức năng đo thời gian (2).
• Nhiệt kế điện tử hoặc cảm biến nhiệt độ (3).
• Nhiệt lượng kế bằng nhựa có vỏ xốp, kèm dây điện trở (gắn ở mặt trong của nắp bình) (4).
• Cân điện tử (5).
• Các dây nối.
• Các viên nước đá nhỏ và nước lạnh.

3. Thiết kế phương án thí nghiệm

Trả lời các câu hỏi sau để thiết kế phương án thí nghiệm:

• Cần đo đại lượng nào để xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá?
• Nhiệt lượng làm các viên nước đá trong nhiệt lượng kế nóng chảy được lấy từ đâu?
• Nhiệt lượng nước đá thu được trong bình nhiệt lượng kế được xác định bằng cách nào?

4. Tiến hành thí nghiệm

• Cho viên nước đá (khối lượng m kg) và một ít nước lạnh vào bình nhiệt lượng kế, sao cho toàn bộ điện trở chìm trong hỗn hợp nước và nước đá.
• Cắm đầu đo của nhiệt kế vào bình nhiệt lượng kế.
• Nối oát kế với nhiệt lượng kế và nguồn điện.
• Bật nguồn điện.
• Khuấy liên tục nước đá, cứ sau mỗi khoảng thời gian 2 phút lại đọc số đo thời gian trên oát kế và nhiệt độ trên nhiệt kế rồi ghi lại kết quả.
• Tắt nguồn điện.

5. Kết quả thí nghiệm

1. Nhiệt nóng chảy riêng của một chất là nhiệt lượng cần để làm cho một kilôgam chất đó nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy.

2. Đơn vị của nhiệt nóng chảy riêng là: J/kg.

3. Hệ thức tính nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt để làm vật nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy: \(Q=\lambda m.\)

4. Các xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá.