Nhận biết (M1) [HS] Để xác định nhiệt dung riêng của một loại kim loại, một nhóm học sinh áp dụng phương pháp trao đổi nhiệt với nước nóng trong một nhiệt lượng kế có thành cách nhiệt. Nhóm dựa vào nhiệt dung riêng 𝑐nđã biết của nước để xác định nhiệt dung riêng của kim loại. Khi thảo luận về hệ thức 𝑄 = 𝑚𝑐Δ𝑇, một học sinh đưa ra giả thuyết: “Hai mẫu có cùng bản chất nhưng khác khối lượng sẽ có nhiệt dung riêng khác nhau, vì mẫu có khối lượng lớn hơn có thể nhận nhiều nhiệt lượng hơn.” Để kiểm tra giả thuyết, nhóm chuẩn bị: cân điện tử,
bình nhiệt lượng kế, nhiệt kế, phích đựng nước nóng và hai mẫu kim loại A, B làm từ cùng một loại vật liệu, trong đó mẫu B có khối lượng lớn hơn mẫu A. Nhóm tiến hành hai lượt khảo sát độc lập bằng cùng một bộ dụng cụ.
Ở lượt khảo sát thứ nhất, nhóm sử dụng mẫu A và thực hiện các bước sau:
Đặt bình nhiệt lượng kế lên cân, ghi nhận khối lượng 𝑚0 và giữ bình trên cân trong suốt lượt đo.Đặt mẫu A đã được giữ đủ lâu ở nhiệt độ phòng vào bình, ghi nhận số chỉ 𝑚1A của cân. Coi nhiệt độ ban đầu của mẫu A và bình nhiệt lượng kế đều bằng 𝑇1.Đo nhiệt độ của nước nóng trong phích, thu được giá trị 𝑇2.Rót nước nóng vào bình đến khi cân hiển thị 𝑚2A, đậy bình và khuấy nhẹ. Khi số chỉ nhiệt kế ổn định, ghi nhận nhiệt độ cân bằng 𝑇A.
Đặt bình nhiệt lượng kế lên cân, ghi nhận khối lượng 𝑚0 và giữ bình trên cân trong suốt lượt đo.
Đặt mẫu A đã được giữ đủ lâu ở nhiệt độ phòng vào bình, ghi nhận số chỉ 𝑚1A của cân. Coi nhiệt độ ban đầu của mẫu A và bình nhiệt lượng kế đều bằng 𝑇1.
Đo nhiệt độ của nước nóng trong phích, thu được giá trị 𝑇2.
Rót nước nóng vào bình đến khi cân hiển thị 𝑚2A, đậy bình và khuấy nhẹ. Khi số chỉ nhiệt kế ổn định, ghi nhận nhiệt độ cân bằng 𝑇A.
Sau lượt đo thứ nhất, nhóm lấy mẫu A và nước ra khỏi bình, lau khô bình rồi chờ bình cùng nhiệt kế trở lại nhiệt độ 𝑇1. Ở lượt khảo thứ hai, nhóm thực hiện lại toàn bộ quy trình giống ở lần thứ nhất trên với mẫu B. Trước khi tiến hành, bình nhiệt lượng kế và nhiệt kế được đưa trở lại nhiệt độ ban đầu 𝑇2 như ở lượt đo thứ nhất. Nhóm sử dụng một phần nước nóng mới có khối lượng bằng lượng nước đã dùng với mẫu A và có cùng nhiệt độ ban đầu.
Kết quả cho thấy nhiệt độ cân bằng khi sử dụng mẫu B thấp hơn nhiệt độ cân bằng khi sử dụng mẫu A còn giá trị nhiệt dung riêng xác định được từ hai lượt đo gần như bằng nhau.
Coi nhiệt dung của bình nhiệt lượng kế và nhiệt kế, cũng như sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài, là không đáng kể. Bỏ qua sự bay hơi và ngưng tụ của nước.
Mẫu B nhận được nhiều nhiệt lượng hơn so với mẫu A.Nếu trong thực tế sự hấp thụ nhiệt của thành bình nhiệt lượng kế là đáng kể thì nhiệt dung riêng xác định được ở cả hai lượt đo đều lớn hơn giá trị thực, trong đó kết quả thu được với mẫu B sai lệch nhiều hơn với mẫu A.Với cùng khối lượng nước và mẫu kim loại, tăng nhiệt độ ban đầu 𝑇2 của nước làm mẫu kim loại nóng lên nhiều hơn, nên sai số của phép đo do trao đổi nhiệt với môi trường sẽ giảm.Kết quả thí nghiệm bác bỏ giả thuyết khi cho rằng nhiệt dung riêng của kim loại phụ thuộc vào khối lượng mẫu.
Mẫu B nhận được nhiều nhiệt lượng hơn so với mẫu A.Nếu trong thực tế sự hấp thụ nhiệt của thành bình nhiệt lượng kế là đáng kể thì nhiệt dung riêng xác định được ở cả hai lượt đo đều lớn hơn giá trị thực, trong đó kết quả thu được với mẫu B sai lệch nhiều hơn với mẫu A.Với cùng khối lượng nước và mẫu kim loại, tăng nhiệt độ ban đầu 𝑇2 của nước làm mẫu kim loại nóng lên nhiều hơn, nên sai số của phép đo do trao đổi nhiệt với môi trường sẽ giảm.Kết quả thí nghiệm bác bỏ giả thuyết khi cho rằng nhiệt dung riêng của kim loại phụ thuộc vào khối lượng mẫu.
Mẫu B nhận được nhiều nhiệt lượng hơn so với mẫu A.
Nếu trong thực tế sự hấp thụ nhiệt của thành bình nhiệt lượng kế là đáng kể thì nhiệt dung riêng xác định được ở cả hai lượt đo đều lớn hơn giá trị thực, trong đó kết quả thu được với mẫu B sai lệch nhiều hơn với mẫu A.
Với cùng khối lượng nước và mẫu kim loại, tăng nhiệt độ ban đầu 𝑇2 của nước làm mẫu kim loại nóng lên nhiều hơn, nên sai số của phép đo do trao đổi nhiệt với môi trường sẽ giảm.
Kết quả thí nghiệm bác bỏ giả thuyết khi cho rằng nhiệt dung riêng của kim loại phụ thuộc vào khối lượng mẫu.
Đáp án đúng:
[HS] Để xác định nhiệt dung riêng của một loại kim loại, một nhóm học sinh áp dụng phương pháp trao đổi nhiệt với nước nóng trong một nhiệt lượng kế có thành cách nhiệt. Nhóm dựa vào nhiệt dung riêng 𝑐nđã biết của nước để xác định nhiệt dung riêng của kim loại. Khi thảo luận về hệ thức 𝑄 = 𝑚𝑐Δ𝑇, một học sinh đưa ra giả thuyết: “Hai mẫu có cùng bản chất nhưng khác khối lượng sẽ có nhiệt dung riêng khác nhau, vì mẫu có khối lượng lớn hơn có thể nhận nhiều nhiệt lượng hơn.” Để kiểm tra giả thuyết, nhóm chuẩn bị: cân điện tử,
bình nhiệt lượng kế, nhiệt kế, phích đựng nước nóng và hai mẫu kim loại A, B làm từ cùng một loại vật liệu, trong đó mẫu B có khối lượng lớn hơn mẫu A. Nhóm tiến hành hai lượt khảo sát độc lập bằng cùng một bộ dụng cụ.
Ở lượt khảo sát thứ nhất, nhóm sử dụng mẫu A và thực hiện các bước sau:
Đặt bình nhiệt lượng kế lên cân, ghi nhận khối lượng 𝑚0 và giữ bình trên cân trong suốt lượt đo.Đặt mẫu A đã được giữ đủ lâu ở nhiệt độ phòng vào bình, ghi nhận số chỉ 𝑚1A của cân. Coi nhiệt độ ban đầu của mẫu A và bình nhiệt lượng kế đều bằng 𝑇1.Đo nhiệt độ của nước nóng trong phích, thu được giá trị 𝑇2.Rót nước nóng vào bình đến khi cân hiển thị 𝑚2A, đậy bình và khuấy nhẹ. Khi số chỉ nhiệt kế ổn định, ghi nhận nhiệt độ cân bằng 𝑇A.
Đặt bình nhiệt lượng kế lên cân, ghi nhận khối lượng 𝑚0 và giữ bình trên cân trong suốt lượt đo.
Đặt mẫu A đã được giữ đủ lâu ở nhiệt độ phòng vào bình, ghi nhận số chỉ 𝑚1A của cân. Coi nhiệt độ ban đầu của mẫu A và bình nhiệt lượng kế đều bằng 𝑇1.
Đo nhiệt độ của nước nóng trong phích, thu được giá trị 𝑇2.
Rót nước nóng vào bình đến khi cân hiển thị 𝑚2A, đậy bình và khuấy nhẹ. Khi số chỉ nhiệt kế ổn định, ghi nhận nhiệt độ cân bằng 𝑇A.
Sau lượt đo thứ nhất, nhóm lấy mẫu A và nước ra khỏi bình, lau khô bình rồi chờ bình cùng nhiệt kế trở lại nhiệt độ 𝑇1. Ở lượt khảo thứ hai, nhóm thực hiện lại toàn bộ quy trình giống ở lần thứ nhất trên với mẫu B. Trước khi tiến hành, bình nhiệt lượng kế và nhiệt kế được đưa trở lại nhiệt độ ban đầu 𝑇2 như ở lượt đo thứ nhất. Nhóm sử dụng một phần nước nóng mới có khối lượng bằng lượng nước đã dùng với mẫu A và có cùng nhiệt độ ban đầu.
Kết quả cho thấy nhiệt độ cân bằng khi sử dụng mẫu B thấp hơn nhiệt độ cân bằng khi sử dụng mẫu A còn giá trị nhiệt dung riêng xác định được từ hai lượt đo gần như bằng nhau.
Coi nhiệt dung của bình nhiệt lượng kế và nhiệt kế, cũng như sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài, là không đáng kể. Bỏ qua sự bay hơi và ngưng tụ của nước.
Mẫu B nhận được nhiều nhiệt lượng hơn so với mẫu A.Nếu trong thực tế sự hấp thụ nhiệt của thành bình nhiệt lượng kế là đáng kể thì nhiệt dung riêng xác định được ở cả hai lượt đo đều lớn hơn giá trị thực, trong đó kết quả thu được với mẫu B sai lệch nhiều hơn với mẫu A.Với cùng khối lượng nước và mẫu kim loại, tăng nhiệt độ ban đầu 𝑇2 của nước làm mẫu kim loại nóng lên nhiều hơn, nên sai số của phép đo do trao đổi nhiệt với môi trường sẽ giảm.Kết quả thí nghiệm bác bỏ giả thuyết khi cho rằng nhiệt dung riêng của kim loại phụ thuộc vào khối lượng mẫu.
Mẫu B nhận được nhiều nhiệt lượng hơn so với mẫu A.Nếu trong thực tế sự hấp thụ nhiệt của thành bình nhiệt lượng kế là đáng kể thì nhiệt dung riêng xác định được ở cả hai lượt đo đều lớn hơn giá trị thực, trong đó kết quả thu được với mẫu B sai lệch nhiều hơn với mẫu A.Với cùng khối lượng nước và mẫu kim loại, tăng nhiệt độ ban đầu 𝑇2 của nước làm mẫu kim loại nóng lên nhiều hơn, nên sai số của phép đo do trao đổi nhiệt với môi trường sẽ giảm.Kết quả thí nghiệm bác bỏ giả thuyết khi cho rằng nhiệt dung riêng của kim loại phụ thuộc vào khối lượng mẫu.
Mẫu B nhận được nhiều nhiệt lượng hơn so với mẫu A.
Nếu trong thực tế sự hấp thụ nhiệt của thành bình nhiệt lượng kế là đáng kể thì nhiệt dung riêng xác định được ở cả hai lượt đo đều lớn hơn giá trị thực, trong đó kết quả thu được với mẫu B sai lệch nhiều hơn với mẫu A.
Với cùng khối lượng nước và mẫu kim loại, tăng nhiệt độ ban đầu 𝑇2 của nước làm mẫu kim loại nóng lên nhiều hơn, nên sai số của phép đo do trao đổi nhiệt với môi trường sẽ giảm.
Kết quả thí nghiệm bác bỏ giả thuyết khi cho rằng nhiệt dung riêng của kim loại phụ thuộc vào khối lượng mẫu.
để xem lời giải của câu hỏi này
Câu hỏi cùng chủ đề
Chưa có câu hỏi