Câu 3.11 SBT Vật lý 12 - Chân trời sáng tạo: Có 10 người tập trung trong một căn phòng đóng kín, cách nhiệt có kích thước 5mx10mx3m. Bỏ qua thể tích choán chỗ của người...

Có 10 người tập trung trong một căn phòng đóng kín, cách nhiệt có kích thước 5mx10mx3m. Bỏ qua thể tích choán chỗ của người. Giả sử tốc độ truyền nhiệt trung bình của mỗi người ra môi trường là 1 800 kcal/ngày. Biết khối lượng riêng của không khí là 1,2 kg/m³ và nhiệt dung riêng của không khí coi như không đổi bằng 0,24 kcal/kg.°C. Tính độ tăng nhiệt độ không khí trong phòng sau 20 phút.

Vận dụng kiến thức về nội năng và nhiệt lượng

Do phòng kín và cách nhiệt, nên toàn bộ nhiệt lượng do 10 người toả ra trong 20 phút đều chuyển thành nội năng của không khí trong phòng:

\[\Delta U = Q = \frac{{10.1800.20}}{{24.60}} = 250(kcal)\]

Khối lượng không khí trong phòng: \[m{\rm{ = }}\rho V = {\rm{ }}1,2.5.10.3{\rm{ }} = {\rm{ }}180{\rm{ (}}kg).\]

Ta có: \(Q = mc\Delta t \to \Delta t = \frac{Q}{{mc}} = \frac{{250}}{{180.0,24}} \approx 5,8{(^o}C)\)