Giải Câu hỏi trang 26 SGK Vật lí 12

Lời giải

a) Đại lượng cần đo để xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá

Công thức (5.3): $\lambda = \dfrac{Q}{m}$

Trong đó $\lambda$ là nhiệt nóng chảy riêng, $Q$ là nhiệt lượng cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn khối nước đá (đang ở nhiệt độ nóng chảy $0^\circ\text{C}$) và $m$ là khối lượng nước đá đã nóng chảy.

Vậy cần đo hai đại lượng:

- Nhiệt lượng $Q$ mà nước đá thu vào để nóng chảy.
- Khối lượng $m$ của phần nước đá đã nóng chảy.

b) Nhiệt lượng làm nóng chảy nước đá lấy từ đâu?

Nhiệt lượng đó được lấy từ điện năng tiêu thụ của điện trở (dây đun) đặt trong nhiệt lượng kế: khi có dòng điện chạy qua, điện trở toả nhiệt, nhiệt này truyền cho các viên nước đá làm chúng nóng chảy. Nhiệt lượng kế được bọc cách nhiệt tốt nên coi như toàn bộ nhiệt do điện trở toả ra chỉ dùng để làm nóng chảy nước đá, không hao phí ra môi trường.

c) Cách xác định nhiệt lượng nước đá thu được

Dùng oát kế đọc công suất điện $P$ cung cấp cho điện trở và đo thời gian đun $t$. Nhiệt lượng cung cấp (bằng điện năng tiêu thụ) là:

$$Q = P\cdot t \quad (\text{hay } Q = U I t)$$

d) Các bước tiến hành thí nghiệm

1. Lấy một lượng nước đá đang tan (ở $0^\circ\text{C}$) cho vào bình nhiệt lượng kế có gắn điện trở (dây đun), đậy nắp cách nhiệt.
2. Nối điện trở với nguồn điện qua oát kế. Bật nguồn, đồng thời bấm đồng hồ đo thời gian và đọc công suất $P$ trên oát kế.
3. Khuấy nhẹ, đun trong khoảng thời gian $t$ cho một phần nước đá nóng chảy, rồi ngắt điện và ghi lại $P,\ t$.
4. Xác định khối lượng $m$ nước đá đã nóng chảy (cân lượng nước tạo thành hoặc cân lại lượng đá còn lại so với ban đầu).
5. Tính nhiệt lượng $Q = P\cdot t$ rồi suy ra nhiệt nóng chảy riêng:
$$\lambda = \dfrac{Q}{m} = \dfrac{P\,t}{m}$$
Lặp lại vài lần và lấy giá trị trung bình.

Đáp số