Câu 1. Sự hình thành nước ngưng tụ (gọi là các giọt mồ hôi) trên một cốc nước đá làm cho nước đá tan nhanh hơn so với cách khác. Biết nhiệt động đặc riêng của hơi nước trong không khí là Lc = 2256 kJ/kg và nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là Lm 334 kJ/kg.

a) Các phân tử nước trong không khí đi qua khoảng trống giữa các phân tử trong ly thủy tinh để ra ngoài và ngưng tụ trên thành ly.

b) Các giọt nước ngưng tụ trên thành ly truyền nhiệt lượng vào trong ly làm nước đá tan nhanh hơn.

c) Khi số lượng nước đá trong ly tan hết, sau một khoảng thời gian thì lượng mồ hôi trên ly nước đá giảm đi.

d) Nếu làm ngưng tụ 8 gam hơi nước trên thành một cốc thủy tinh chứa nước và cả 200 gam nước đá ở 0 ^oC thì có khoảng 54 gam nước đá trong ly bị tan thành nước. Giả sử không có sự truyền nhiệt nào khác xảy ra.

Hướng dẫn giải

a) Vì nhiệt độ của ly nước đá đá thấp nên nhiệt độ không khí xung quanh ly nước đá giảm xuống dưới điểm sương. Khi đó hơi nước trong không khí sẽ bị ngưng tụ lại thành giọt và bám quanh ly nước đá.

b) Khi hơi nước ngưng tụ sẽ tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh và năng lượng này truyền vào ly nước đá làm nước đá trong ly cà phê tan nhanh.

c) Khi nước đá trong ly tan hết, các giọt mồ hôi trên ly hấp thụ nhiệt độ môi trường và bay hơi. Lượng mồ hôi này giảm dần.

d) Q nước đá = Q mồ hôi

    L_m.m _{nước đá} = L_v. m _{hơi nước} => m _{nước đá} = 54 gam.

Câu 2. Dưới đáy biển sâu 200m có một bọt khí có thể tích 1 cm³ nổi lên trên mặt nước. Nhiệt độ không khí trên mặt nước là 30⁰C, nhiệt độ dưới đáy biển là 4⁰C. Lấy g = 10 m/s². Khối lượng riêng của nước biển là 1200 kg/m³ ; áp suất khí quyển ngay trên mặt biển là 101300 N/m².

a) Khi nổi lên, thể tích bọt khí tăng nên số mol khí giảm.

b) Áp suất ở độ sâu 200m dưới đáy biển là 2501300 Pa.

c) Nhiệt độ giữa đáy biển và mặt biển chênh lệch 299 K.

d) Thể tích bọt khí khi lên tới mặt biển là 27 cm³.

Hướng dẫn giải

a) Khi bọt khí nổi lên, thể tích tăng nhưng số phân tử khí không đổi. Do đó số mol khí không đổi.

b) Áp suất ổ dưới đáy biển được tính theo công thức:

c) Nhiệt độ chênh lệch 26⁰K

d) Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng ta được: