Vận động viên chạy Marathon mất rất nhiều nước trong khi thi đấu. Các vận động viên thường chỉ có thể chuyển hoá khoảng 20% năng lượng hoá học dự trữ trong cơ thể thành năng lượng dùng cho các hoạt động của cơ thể, đặc biệt là hoạt động chạy. Phần năng lượng còn lại chuyển thành nhiệt thải ra ngoài nhờ sự bay hơi của nước qua hô hấp và da để giữ cho nhiệt độ của cơ thể không đổi. Nếu vận động viên dùng hết 11000 kJ trong cuộc thi thì có khoảng bao nhiêu lít nước đã thoát ra khỏi cơ thể? Coi nhiệt độ cơ thể của vận động viên hoàn toàn không đổi và nhiệt hoá hơi riêng của nước trong cơ thể vận động viên là 2,45.10⁶ J/kg.

Khi nước bắt đầu sôi, phải tiếp tục cung cấp nhiệt lượng cho nước để nước tiếp tục sôi (hoá hơi). Làm thế nào để xác định được độ lớn của nhiệt lượng làm hoá hơi hoàn toàn một lượng nước ở nhiệt độ không đổi?

Tính nhiệt lượng cần thiết để làm cho 10 kg nước ở 25 °C chuyển hoàn toàn thành hơi ở 100 °C. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4 200 J/kg.K; nhiệt hoá hơi riêng của nước ở 100 °C là 2,26.10⁶ J/kg.

Hãy trả lời các câu hỏi sau:

– Từ công thức (6.3), cho biết cần đo đại lượng nào để xác định nhiệt hoá hơi riêng của nước?

– Nhiệt lượng làm cho nước trong bình nhiệt lượng kế hoá hơi được lấy từ đâu?

– Xác định nhiệt lượng nước trong bình nhiệt lượng kế thu được để hoá hơi bằng cách nào?

– Mô tả các bước tiến hành thí nghiệm.

– Để đảm bảo an toàn trong khi làm thí nghiệm cần phải chú ý điều gì?

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

– Vẽ đồ thị khối lượng m theo thời gian τ.

– Vẽ đường thẳng đi gần các điểm thực nghiệm nhất (tham khảo Hình 6.1). Chọn hai điểm P, Q tuỳ ý trên đồ thị, xác định giá trị khối lượng m_P, m_Q và thời gian τ_P, τ_Q tương ứng.

– Xác định được nhiệt hoá hơi riêng của nước ở nhiệt độ sôi.

– Sử dụng khái niệm nhiệt hoá hơi riêng để giải thích các hiện tượng có liên quan.