Giải bài tập SGK Vật lý 10 Nâng cao Bài 56: Sự hóa hơi và sự ngưng tụ

Ban biên tập eLib xin giới thiệu nội dung hướng dẫn Giải bài tập Lý 10 Nâng cao Bài 56 dưới đây nhằm giúp các em học sinh nắm vững phương pháp giải bài tập và ôn luyện tốt kiến thức về sự hóa hơi và sự ngưng tụ. Mời các em cùng theo dõi.

Giải bài tập SGK Vật lý 10 Nâng cao Bài 56: Sự hóa hơi và sự ngưng tụ

1. Giải bài 1 trang 278 SGK Vật lý 10 Nâng cao

Dùng ẩm kế khô-ướt để đo độ ẩm tỉ đối của không khí. Nhiệt kế khô chỉ 24℃, hiệu nhiệt độ giữa hai nhiệt kế là 4℃. Độ ẩm tỉ đối của không khí là bao nhiêu?

A. 77%

B. 70%

C. 67%

D. 61% 

Phương pháp giải

Dựa vào số liệu bảng 6 trang 278 SGK về độ ẩm tỉ đối của không khí để trả lời câu hỏi này

Hướng dẫn giải

- Khi nhiệt kế khô chỉ 24℃ thì nhiệt kế ướt chỉ 20℃ và hiệu nhiệt độ giữa hai nhiệt kế là 4℃

- Tra bảng 6 trang 278 SGK ta thấy độ ẩm tỉ đối là 67%

- Chọn đáp án C.

2. Giải bài 2 trang 278 SGK Vật lý 10 Nâng cao

Không gian trong xilanh ở bên dưới pittong có thể tích V0 = 5,0 l chứa hơi nước bão hòa ở nhiệt độ t = 100oC. Nén hơi đẳng nhiệt đến thể tích V = 1,6 l. Tìm khối lượng nước ngưng tụ (có thể áp dụng phương trình Cla-pê-rôn-Men-đê-lê-ép cho hơi bão hòa). 

Phương pháp giải

Áp dụng phương trình Cla-pê-rôn-Men-đê-lê-ép để tìm khối lượng nước ngưng tụ theo công thức:

\(\begin{array}{l} m = \frac{{p{\rm{\Delta }}V\mu }}{{RT}}\\ \end{array}\)với \({\rm{\Delta }}V = {V_0} - V\)

Hướng dẫn giải

Ta có:

\(\begin{array}{l} t = {100^ \circ }C = const\\ {p_b} = 760mmHg = 1,{013.10^5}Pa \end{array}\)

Khí nén đẳng nhiệt áp suất hơi tăng vượt áp suất hơi bão hòa nên hơi ngưng tụ cho tới khi lại có áp suất \({p_b} = 760\) mmHg

- Lượng hơi nước đã ngưng tụ là:

\({\rm{\Delta }}V = {V_0} - V = 5 - 1,6 = 3,4(l)\)

- Áp dụng phương trình Cla-pê-rôn-Men-đê-lê-ép cho hơi bão hòa, ta có:

\(\begin{array}{l} p{\rm{\Delta }}V = \frac{m}{\mu }RT\\ \Rightarrow m = \frac{{p{\rm{\Delta }}V\mu }}{{RT}}\\ \Rightarrow m = \frac{{1,{{013.10}^5}.3,{{4.10}^{ - 3}}.18}}{{8,31.373}} \approx 2(g) \end{array}\)

3. Giải bài 3 trang 279 SGK Vật lý 10 Nâng cao

Để xác định nhiệt hóa hơi của nước, người ta làm thí nghiệm sau: Đưa 10g hơi nước ở nhiệt độ 100oC vào một nhiệt lượng kế chứa 290g nước ở 20oC. Nhiệt độ cuối của hệ là 40oC. Hãy tính nhiệt hóa hơi của nước, cho biết nhiệt dung của nhiệt lượng kế là 46 J/độ, nhiệt dung riêng của nước là 4,18 J/g.độ 

Phương pháp giải

Để tìm nhiệt hóa hơi của nước ta làm như sau:

- Tìm nhiệt lượng tỏa ra theo công thức: 

Qtỏa = Q1 + Q2 = m1.L + m1.C.(t1 – t)

- Tìm nhiệt lượng thu vào theo công thức:

\(\begin{array}{l} {Q_{thu}} = Q_1^\prime + Q_2^\prime \\ = ({m_2}c + C').(t - {t_2})\\ \end{array}\)

- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:

Qthu = Qtỏa để tìm nhiệt hóa hơi L

Hướng dẫn giải

Nhiệt lượng tỏa ra gồm hai phần: Nhiệt hóa hơi của 10g hơi nước và nhiệt tỏa ra khi 10g nước nguội từ 100oC tới 40oC:

Qtỏa = Q1 + Q2 = m1.L + m1.C.(t1 – t)

= 0,01.L + 0,01.4180.(100 – 40)

= 0,01.L + 2508 (J)

- Nhiệt lượng thu cũng gồm 2 phần:

+ Nhiệt lượng thu vào để 290g nước 20oC nóng lên 40oC.

+ Nhiệt lượng thu vào để nhiệt lượng kế 20oC nóng lên 40oC.

\(\begin{array}{l} {Q_{thu}} = Q_1^\prime + Q_2^\prime \\ = ({m_2}c + C').(t - {t_2})\\ = (0,290.4180 + 46).(40 - 20)\\ \Rightarrow {Q_{thu}} = 25164(J) \end{array}\)

- Ta có phương trình cân bằng nhiệt: Qthu = Qtỏa

⇔ 25164 = 0,01.L + 2508

\(\begin{array}{l} \Rightarrow L = \frac{{25164 - 2508}}{{0,01}} = 2265600(J)\\ \Rightarrow L \approx 2,27.106J \end{array}\)

4. Giải bài 4 trang 279 SGK Vật lý 10 Nâng cao

Nhiệt độ của không khí là 30oC. Độ ẩm tỉ đối là 64%. Hãy xác định độ ẩm tuyệt đối và độ sương.

Ghi chú: Tính các độ ẩm theo áp suất riêng phần. 

Phương pháp giải

- Áp dụng công thức: a=f.A để tính độ sương

- Dựa vào tính chất độ: tăng Δa tỉ lệ thuận với độ tăng Δt, kết hợp với số liệu bảng 1 để tìm độ sương ts

Hướng dẫn giải

Theo bảng 1 ( trang 273 SGK), áp suất riêng phần của hơi nước bão hòa ở 30oC là 31,8 mmHg nên A=31,8 mmHg.

- Độ ẩm tuyệt đối là:

\(\begin{array}{l} f = \frac{a}{A}\\ \Rightarrow a = fA = 64{\rm{\% }}.31,8 = 20,4(mmHg) \end{array}\)

- Muốn tìm \({t_s}\)  (điểm sương), ta phải dựa vào độ ẩm tuyệt đối \(a = 20,4\:mmHg\)

Tra bảng 1 (trang 273), ta thấy nhiệt độ \({20^ \circ }C < {t_S} < {25^ \circ }C\)

- Coi độ tăng Δa tỉ lệ thuận với độ tăng của nhiệt độ thì ta có:

\(\begin{array}{*{20}{c}} {}&{\frac{{{t_S} - 20}}{{20,4 - 17,5}} = \frac{{25 - {t_S}}}{{23,8 - 20}}}\\ {}&{ \Rightarrow {t_S} = 22,3{(^ \circ }C)} \end{array}\)

Ngày:01/11/2020 Chia sẻ bởi:

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM