by Một bếp lò có hiệu suất 40%. Nếu dùng bếp đó để đốt cháy 0,5 kg củi khô thì có đun sôi được 10 lít nước ở 35°C không? Biết nồi nhôm đựng nước có khối lượng 500g, năng suất tỏa nhiệt của củi khô là 10$^{7}$ J/kg, nhiệt dung riêng của nước và nhôm là 4200 J/kg.K, 880 J/kg.K.
Hướng dẫn
Gọi t$_{1}$, t$_{2}$ là nhiệt độ đầu và nhiệt độ sau của nước.
Nhiệt lượng tỏa ra của củi:
Q$_{củi tỏa}$ = q$_{c}$.m$_{c}$ = 10$^{7}$.0,5 = 5.10$^{6}$ J
Nhiệt lượng có ích cung cấp cho nước và nồi:
Q$_{ci}$ = H.Q$_{củi tỏa}$ = 0,4.5.10$^{6}$ = 2.10$^{6}$ J (1)
Mặt khác ta có: Q$_{ci}$ = Q$_{nước thu}$ + Q$_{nồi thu}$
⇒ Q$_{ci}$ = (m$_{n}$c$_{n}$ + m$_{nh}$c$_{nh}$).(t$_{2}$ – t$_{1}$)
⇒ Q$_{ci}$ = (10.4200 + 0,5.880).(t$_{2}$ – 35)
⇒ Q$_{ci}$ = 42440.t$_{2}$ – 1485400 (2)
Từ (1) và (2) ⇒ 42440.t$_{2}$ – 1485400 = 2.10$^{6}$
Vậy nhiệt độ sau của nước là 82°C nên nước không sôi được
