Bài Tập Sự Chuyển Thể Các Chất, Độ Ẩm Không Khí

 

 

SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT, ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ

 

A: PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1. về sự chuyển thể các chất

 1. Công thức tính nhiệt nóng chảy  Q = $\lambda $m     (J)

   m(kg) khối lượng         $\lambda $(J/kg) : Nhiệt nóng chảy riêng

 2. Công thức tính nhiệt hóa hơi   Q = Lm

L(J/kg) : nhiệt hóa hơi riêng           m (kg) khối lượng chất lỏng

 3. Công thức tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra:     Q = m.c (t₂ – t₁).

   c (J/kg.k): nhiệt dung riêng.

Chú ý: Khi sử dụng những công thức này cần chú ý là các nhiệt lượng thu vào hoặc tỏa ra trong quá trình chuyển thể Q = $\lambda $m và Q = L.m đều được tính ở một nhiệt độ xác định, còn công thức Q = m.c (t₂ – t₁) được dùng khi nhiệt độ thay đổi.

2. độ ẩm không khí

- Độ ẩm tỉ đối của không khí:\[f=\frac{a}{A}.100%\]                 

- Khối lượng hơi nước có trong phòng:

  m = a.V ( V(m³) thể tích của phòng).

B. BÀI TẬP

Giải

             - Gọi t là nhiệt độ của cốc nước khi cục đá tan hết.

            - Nhiệt lượng mà cục nước đá thu vào để tan thành nước ở t^oC là. \[{{Q}_{1}}={{\lambda }_{1}}{{m}_{nd}}+{{C}_{nd}}{{m}_{nd}}t\]

            - Nhiệt lượng mà cốc nhôm và nước tỏa ra cho nước đá là.  .\[{{Q}_{2}}={{C}_{al}}{{m}_{al}}({{t}_{1}}-t)+{{C}_{n}}{{m}_{n}}({{t}_{1}}-t)\]

- Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.Q₁ = Q₂    

Giải

           - Nhiệt lượng cần cung cấp cho 5kg nước đá ở -10^oC chuyển thành nước đá ở 0^oC là:Q₁ = m.c.Δt = 104500J

            - Nhiệt lượng cần cung cấp để 5kg nước đá ở 0^oC chuyển thành nước ở 0^oC là:

            Q₂ = λ.m = 17.10⁵J

           - Nhiệt lượng cần cung cấp cho 5kg nước đá ở -10^oC chuyển thành nước ở 0^oC là:Q = Q₁ + Q₂ = 1804500J

Giải

             - Nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước ở 25^oC tăng lên 100^oC là:  Q₁ = m.c.Δt = 3135KJ

             - Nhiệt lượng cần cung cấp để 10kg nước đá ở 100^oC chuyển thành hơi nước ở 100^oC là:  Q₂ = L.m = 23000KJ

             - Nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước đá ở 25^oC chuyển thành hơi nước ở 100^oC là:  Q = Q₁ + Q₂ = 26135KJ

Giải

            - Nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho một cục nước đá có khối lượng 0,2kg ở -20^oC tan thành nước và sau đó tiếp tục đun sôi để biến hoàn toàn thành  hơi nước ở 100^oC.\[Q={{c}_{d}}.m.\left( {{t}_{0}}-{{t}_{1}} \right)+\lambda .m+{{c}_{n}}.m.\left( {{t}_{2}}-{{t}_{1}} \right)+L.m=619,96kJ\]

Giải

             - Nhiệt lượng tỏa ra khi ngưng tụ hơi nước ở 100⁰C thành nước ở 100⁰C.${{Q}_{1}}=L.m{}_{1}=0,01.L$

            - Nhiệt lượng tỏa ra khi nước ở 100⁰C thành nước ở 40⁰C:  ${{Q}_{2}}=mc(100-40)=0,01.4180(100-40)=2508J$

            - Nhiệt lượng tỏa ra khi hơi nước ở 100⁰C biến thành nước ở 40⁰C:   $Q={{Q}_{1}}+{{Q}_{2}}=0,01L+2508$   (1)

            - Nhiệt lượng cần cung cấp để 0,2kg nước từ 9,5⁰C thành nước ở 40⁰C.   ${{Q}_{3}}=0,2.4180(40-9,5)=25498J$ (2)

            - Theo phương trình cân bằng nhiệt: (1) = (2)    

             Vậy 0,01L +2508 = 25498          Suy ra: L = 2,3.10⁶ J/kg.

Giải

            - Độ ẩm cực đại của không khí ở 25^oC là A = 23g/m³.

           - Độ ẩm tuyệt đối của không khí lúc đầu a₁ = f₁.A = 13,8g/m³.

           - Khối lượng hơi nước trong không khí tăng thêm 150g nên độ ẩm tuyệt đối tăng thêm:\[\Delta a=\frac{150}{50}=3g/{{m}^{3}}\]

            Vậy độ ẩm tỉ đối của không khí là:\[{{f}_{2}}=\frac{{{a}_{1}}+\Delta a}{A}=73\]%

Giải

            - Độ ẩm tuyệt đối của không khí trong phòng lúc đầu và lúc sau:

            - a₁ = f₁.A = f₁.D_bh = 6,92g/m³.

            - a₂ = f₂.A = f₂.D_bh = 10,38g/m³

             - Lượng nước cần thiết là:m = (a₂ – a₁). V = ( 10,38 – 6,92).40 = 138,4g.

Giải

          - Lượng hơi nước có trong 1m³ là: a = f.A = 0,8.17,3 = 13,84g

             - Lượng hơi nước có trong phòng là: m= a.V = 13,84.60 = 830,4g.

.

Bài viết gợi ý: