Nhiệt hóa hơi riêng SVIP

I. KHÁI NIỆM NHIỆT HÓA HƠI RIÊNG

1. Hệ thức tính nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt khi một lượng chất lỏng hóa hơi ở nhiệt độ không đổi

Nhiệt lượng cần cung cấp cho một lượng chất lỏng hóa hơi ở nhiệt độ không đổi phụ thuộc vào khối lượng và bản chất của chất lỏng.

Nhiệt lượng này tỉ lệ thuận với khối lượng của chất lỏng:

\(\dfrac{Q}{m}\) = hằng số (1)

Trong đó:

• \(Q\) là nhiệt lượng cần truyền cho chất lỏng (J);
• \(m\) là khối lượng chất lỏng (kg);

Với mỗi chất lỏng, hằng số trên có độ lớn riêng. Hằng số này được gọi là nhiệt hóa hơi riêng của chất lỏng, kí hiệu là \(L\), có giá trị  là \(L=\dfrac{Q}{m}\), đơn vị là J/kg.

Từ hệ thức (1), hệ thức tính nhiệt lượng cần cung cấp cho một lượng chất lỏng hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ không đổi là:

\(Q=Lm\)

2. Định nghĩa nhiệt hóa hơi riêng

Nhiệt hóa hơi riêng của một chất lỏng là nhiệt lượng cần để làm cho một kilôgam chất lỏng đó hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ xác định.

Ứng dụng: Nhiệt hóa hơi riêng là thông tin cần thiết trong việc thiết kế, chế tạo các sản phẩm có sử dụng hiện tượng hóa hơi nhằm tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường...

II. THỰC HÀNH ĐO NHIỆT HÓA HƠI RIÊNG CỦA NƯỚC

1. Mục đích thí nghiệm

Xác định nhiệt hóa hơi riêng của nước ở nhiệt độ sôi (100 ^oC ).

2. Dụng cụ thí nghiệm

• Biến thế nguồn (1).
• Bộ đo công suất nguồn điện (oát kế) có tích hợp chức năng đo thời gian (2).
• Nhiệt kế điện tử hoặc cảm biến nhiệt độ (3).
• Nhiệt lượng kế bằng nhựa có vỏ xốp, kèm dây điện trở (gắn ở mặt trong của nắp bình) (4).
• Cân điện tử (5).
• Các dây nối.
• Một lượng nước nóng.

3. Thiết kế phương án thí nghiệm

Hãy trả lời các câu hỏi sau để thiết kế phương án thí nghiệm:

• Cần đo đại lượng nào để xác định nhiệt hóa hơi riêng của nước?
• Nhiệt lượng làm cho nước trong bình nhiệt lượng kế hóa hơi được lấy từ đâu?
• Xác định nhiệt lượng nước trong bình nhiệt lượng kế thu được để hóa hơi bằng cách nào?

4. Tiến hành thí nghiệm

• Đặt nhiệt lượng kế lên cân. Đổ nước nóng vào nhiệt lượng kế. Xác định khối lượng nước trong bình.
• Tháo nắp bình ra khỏi nhiệt lượng kế.
• Nối oát kế với điện trở và nguồn điện.
• Đặt dây điện trở vào nhiệt lượng kế sao cho toàn bộ dây điện trở chìm trong nước.
• Bật nguồn điện.
• Đun sôi nước trong bình nhiệt lượng kế. Sau mỗi khoảng thời gian 2 phút, đọc số đo công suất trên oát kế, khối lượng nước trong bình nhiệt lượng kế trên cân. Ghi lại các kết quả đó.
• Tắt nguồn điện.

5. Kết quả thí nghiệm

1. Nhiệt hóa hơi riêng của một chất lỏng là nhiệt lượng cần để làm cho một kilôgam chất lỏng đó hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ xác định.

2. Đơn vị của nhiệt hóa hơi riêng là: J/kg.

3. Hệ thức tính nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt để làm chất lỏng hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ xác định:

\(Q=Lm\)

4. Các xác định nhiệt hóa hơi riêng của nước.