Một thùng đựng 20 lít nước ở nhiệt độ 20 °C. Cho khối lượng riêng của nước là 1 000 kg/m³.

a) Tính nhiệt lượng cần truyền cho nước trong thùng để nhiệt độ của nó tăng lên tới 70 °C.

Hãy trả lời các câu hỏi sau:

- Từ hệ thức (4.3), cho biết cần đo đại lượng nào để xác định nhiệt dung riêng của nước?

- Nhiệt lượng mà nước trong bình nhiệt lượng kế thu được lấy từ đâu?

- Xác định nhiệt lượng mà nước thu được bằng cách nào?

- Mô tả các bước tiến hành thí nghiệm.

Biết nhiệt dung riêng của nước lớn gấp hơn hai lần của dầu, tại sao trong bộ tản nhiệt (làm mát) của máy biến thế, người ta lại dùng dầu mà không dùng nước như trong bộ tản nhiệt của động cơ nhiệt?

Hãy tìm ví dụ trong đời sống để minh hoạ cho nội dung trên.

- Vẽ đồ thị nhiệt độ t theo thời gian $\tau$ và vẽ đường thẳng đi gần nhất các điểm thực nghiệm (tham khảo Hình 4.2).

- Chọn hai điểm M, N trên đồ thị, xác định các giá trị thời gian ${\tau }_M,{\tau }_N$ và nhiệt độ t_M, t_N tương ứng.

Từ kết quả thí nghiệm thu được, thực hiện yêu cầu sau:

- Tính giá trị trung bình của công suất dòng điện.

- Tính nhiệt dung riêng của nước theo hệ thức: $c_{H_{2}O}=\frac{Q}{m\Delta t}=\frac{\overline{\text{P}}({\tau }_N-{\tau }_M)}{m(t_N-t_M)}$ 

- Xác định sai số của phép đo nhiệt dung riêng của nước.

- So sánh kết quả đo với nhiệt dung riêng của nước ở Bảng 4.1 và giải thích tại sao có sự sai khác (nếu có).

Xác định được nhiệt dung riêng của một chất.

Nhiệt lượng cần để làm nóng 1 kg nước lên thêm 1°C khác với nhiệt lượng cần để làm nóng 1 kg rượu lên thêm 1° C. Đại lượng vật lí nào có thể dùng để mô tả sự khác biệt như trên của các chất khác nhau?

Hãy dựa vào giá trị của nhiệt dung riêng của nước và của đất trong Bảng 4.1 để giải thích tại sao ban ngày có gió mát thổi từ biển vào đất liền, ban đêm có gió ấm thổi từ đất liền ra biển.

b) Tính thời gian truyền nhiệt lượng cần thiết nếu dùng một thiết bị điện có công suất 2,5 kW để đun lượng nước trên. Biết chỉ có 80% điện năng tiêu thụ được dùng để làm nóng nước.

Dùng khái niệm nhiệt dung riêng để giải thích các hiện tượng thực tế có liên quan.