Tổng kết chương II - Nhiệt học

BÀI 29. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TỔNG KẾT CHƯƠNG II - NHIỆT HỌC

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1. Cấu tạo phân tử của các chất

+ Vật chất được cấu tạo từ các nguyên tử hay phân tử.

+ Nguyên tử hay phân tử có kích thước nhỏ và giữa chúng có khoảng cách.

+ Các nguyên tử hay phân tử chuyển động không ngừng. Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật đó chuyển động càng nhanh, động năng của chúng càng lớn.

2. Nhiệt năng – Sự truyền nhiệt năng

+ Động năng của các phân tử hay nguyên tử tạo nên vật gọi là nhiệt năng của vật đó. Khi nhiệt độ của vật tăng thì động năng của các nguyên tử, hay phân tử tăng do đó nhiệt năng của vật tăng.

+ Hai cách làm thay đổi nhiệt năng của vật

• Sự thay đổi nhiệt năng có thể tạo ra công (như thuốc súng cháy đẩy đầu đạn bay đi).
• Sự thay đổi nhiệt năng mà không tạo ra công gọi là sự truyền nhiệt (như đun nóng một đầu kim loại, nhiệt năng được truyền đến đầu kia của kim loại).

+ Các hình thức truyền nhiệt

• Dẫn nhiệt: (ở vật rắn) nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
• Đối lưu: (ở chất lỏng hay khí) nhiệt truyền bằng các dòng chất lỏng (hay khí), dòng chất lỏng (hay khí) nóng hơn chuyển động lên phía trên, dòng chất lỏng (hay khí) lạnh hơn chuyển động xuống phía dưới.
• Bức xạ nhiệt: các tia nhiệt truyền thẳng ra mọi hướng. Bức xạ nhiệt có thể truyền trong chân không.

3. Nhiệt lượng – Cân bằng nhiệt

+ Nhiệt lượng là phần nhiệt năng tỏa ra hay thu vào. Vì nhiệt lượng có thể tạo ra công và ngược lại nên chúng cùng đơn vị đo (J).

+ Nhiệt dung riêng của một chất là nhiệt lượng cần thu vào (hay tỏa ra) để lkg chất đó tăng thêm (hay giảm đi) 1 độ (°C, K).

+ Công thức tính nhiệt lượng: Q = mcDt

+ Nguyên lí truyền nhiệt:

• Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
• Sự truyền nhiệt ngừng lại khi nhiệt độ hai vật bằng nhau.
• Nhiệt lượng do vật nóng tỏa ra bằng nhiệt lượng vật lạnh thu vào khi đã cân bằng nhiệt.

+ Phương trình cân bằng nhiệt: Qtỏa ra = Qthu vào

+ Nhiên liệu: những vật có khả năng tỏa ra nhiệt lượng khi bị đốt cháy được gọi là nhiên liệu.

• Khi đốt cháy nhiên liệu, nhiệt lượng tỏa ra nhiều hay ít phụ thuộc vào năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu ấy.
• Công thức tính nhiệt lượng khi đốt cháy nhiên liệu: Q = q.m

q: năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu (J/kg) m: khôi lượng nhiên liệu (kg)

Q: nhiệt lượng tỏa ra (J)

+ Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt.

• Cơ năng (thế năng và động năng), nhiệt lượng là dạng năng lượng, chúng có thế truyền từ vật này sang vật khác hay chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
• Truyền cơ năng, viên bi A chuyến động chạm vào bi B làm cho bi B chuyển động.
• Truyền nhiệt năng: khi đun nước nhiệt năng tỏa ra từ chất đốt làm tăng nhiệt năng của nước (nước nóng lên).
• Cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng: mài miếng kim loại xuống sàn làm cho miếng kim loại nóng lên.
• Nhiệt năng chuyển hóa thành cơ năng. Thuốc súng cháy trong viên đạn đẩy đầu đạn bay đi.

+ Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng: Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi, nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác hoặc chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.

+ Động cơ nhiệt: là những động cơ trong đó một phần nhiệt năng (năng lượng) đo nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra được chuyến hóa thành cơ năng.

Hiệu suất động cơ nhiệt: \(H=\frac{A}{Q}\) hoặc \(H=\frac{A}{Q}\).100%

III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Câu 1 (trang 101 SGK Vật Lí 8):

Các chất được cấu tạo như thế nào?

Trả lời:

Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là nguyên tử, phân tử.

Câu 2 (trang 101 SGK Vật Lí 8):

Nêu hai đặc điểm của nguyên tử và phân tử cấu tạo nên các chất đã học trong chương này.

Trả lời:

+ Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng.

+ Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách.

Câu 3 (trang 101 SGK Vật Lí 8):

Giữa nhiệt độ của vật và chuyển động của các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật có mối quan hệ như thế nào?

Trả lời:

Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh.

Câu 4 (trang 101 SGK Vật Lí 8):

Nhiệt năng của một vật là gì? Khi nhiệt độ của vật tăng thì nhiệt năng tăng hay giảm? Tại sao?

Trả lời:

Nhiệt năng của một vật là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật. Nhiệt độ càng cao thì các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh vì nhiệt năng của vật lớn.

Câu 5 (trang 101 SGK Vật Lí 8):

Có mấy cách làm thay đổi nhiệt năng? Tìm mỗi cách một thí dụ.

Trả lời:

+ Có hai cách làm thay đổi nhiệt năng là thực hiện công và truyền nhiệt.

Ví dụ:

– Thực hiện công: cọ xát đồng xu vào bàn, đồng xu nóng lên.

– Truyền nhiệt: bỏ đồng xu vào cốc nước nóng, đồng xu nóng lên.

Câu 6 (trang 101 SGK Vật Lí 8):

Chọn các kí hiệu dưới đây cho trống thích hợp của bảng 29.1:

a) Dấu * nếu là cách truyền nhiệt chủ yếu của chất tương ứng.

b) Dấu + nếu là cách truyền nhiệt không chủ yếu của chất tương ứng.

c) Dấu – nếu không phải là cách truyền nhiệt của chất tương ứng.

Trả lời:

Câu 7 (trang 101 SGK Vật Lí 8):

Nhiệt lượng là gì? Tại sao đơn vị của nhiệt lượng lại là jun?

Trả lời:

Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận thêm được hay mất bớt đi. Vì số đo nhiệt lượng là nhiệt năng có đơn vị là Jun nên nhiệt lượng có đơn vị là Jun.

Câu 8 (trang 101 SGK Vật Lí 8):

Nói nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K có nghĩa là gì?

Trả lời:

Nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K có nghĩa là muốn cho 1 kg nước nóng lên thêm 1°C cần cung cấp một nhiệt lương là 4200J.

Câu 9 (trang 101 SGK Vật Lí 8):

Viết công thức tính nhiệt lượng và nêu tên đơn vị các đại lượng có trong công thức này.

Trả lời:

Công thức tính nhiệt lượng: Q = m.c.Δt.

Trong đó:

Q: nhiệt lượng (J).

m: khối lượng (kg).

c: nhiệt lượng riêng (J/kg.độ).

Δt: Độ tăng hoặc giảm nhiệt độ (°C).

Câu 10 (trang 101 SGK Vật Lí 8):

Phát biểu nguyên lí truyền nhiệt. Nội dung nào của nguyên lí này thể hiện sự bảo toàn năng lượng?

Trả lời:

Khi có hai vật trao đổi nhiệt với nhau thì:

– Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho tới khi nhiệt độ hai vật cân bằng nhau.

– Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.

Nội dung thứ hai thể hiện sự bảo toàn năng lượng.

Câu 11 (trang 102 SGK Vật Lí 8):

Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu là gì? Nói năng suất tỏa nhiệt của than đá là 27.106 J/kg có nghĩa là gì?

Trả lời:

+ Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu là đại lượng cho biết nhiệt lượng tỏa ra khi 1 kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn.

+ Nói năng suất tỏa nhiệt của than đá là 27.106 J/kg có nghĩa là 1 kg than đá khi bị đốt cháy hoàn toàn sẽ tỏa ra một nhiệt lượng bằng 27.106 J.

Câu 12 (trang 102 SGK Vật Lí 8):

Tìm một thí dụ cho mỗi hiện tượng sau đây:

– Truyền cơ năng từ vật này sang vật khác.

– Truyền nhiệt năng từ vật này sang vật khác.

– Cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng.

– Nhiệt năng chuyển hóa thành cơ năng.

Trả lời:

+ Truyền cơ năng từ vật này sang vật khác: Một hòn bi đang chuyển động tới va chạm vào một hòn bi khác đang đứng yên, sau va chạm hai viên bi cùng chuyển động về phía trước. Cơ năng của hòn bi thứ nhất đã truyền sang hòn bi thứ 2.

+ Truyền nhiệt năng từ vật này sang vật khác: Bỏ một đồng xu vào một cốc nước nóng là đồng xu cũng nóng lên, nhiệt năng đã truyền từ nước nóng sang đồng xu.

+ Cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng: dùng đồng xu chà xát mạnh vào mặt bàn làm đồng xu nóng lên

+ Nhiệt năng chuyển hóa thành cơ năng: Cho than vào lò nấu sao đó than cháy và tao ra 1 lượng nhiệt lớn làm tăng áp suất của cơ đẩy bánh tàu hỏa nên làm cơ đẩy tàu chuyển động làm cho bánh tàu quay.

Câu 13 (trang 102 SGK Vật Lí 8):

Viết công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt.

Trả lời:

Hiệu suất động cơ nhiệt: \(H=\frac{A}{Q}\) hoặc \(H=\frac{A}{Q}\).100%

H: Hiệu suất của động cơ nhiệt.

A: Công có ích mà động cơ nhiệt thực hiện (J).

Q: Nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra (J).

1. Khoanh tròn chữ cái đứng trước phương án trả lời mà em cho là đúng.

Bài 1 (trang 102 SGK Vật Lí 8):

Tính chất nào sau đây không phải là nguyên tử, phân tử?

A. Chuyển động hỗn độn không ngừng.

B. Có lúc chuyển động, có lúc đứng yên.

C. Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách.

D. Chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.

Lời giải: Chọn B.

+ Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách.

+ Các nguyên tử, phân tử luôn chuyển động hỗn độn không ngừng, chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.

Þ “Có lúc chuyển động, có lúc đứng yên” không phải là tính chất của nguyên tử, phân tử.

Bài 2 (trang 102 SGK Vật Lí 8):

Trong các câu viết về nhiệt năng sau đây, câu nào không đúng?

A. Nhiệt năng là một dạng năng lượng.

B. Nhiệt năng của vật là nhiệt lượng vật thu vào hoặc tỏa ra.

C. Nhiệt năng của vật là tổng động năng của các phân tử cấu nên vật.

D. Nhiệt năng của vật phụ thuộc nhiệt độ của vật.

Lời giải: Chọn B.

Nhiệt lượng là phần nhiệt năng tỏa ra hay thu vào.

Þ “Nhiệt năng của vật là nhiệt lượng vật thu vào hoặc tỏa ra” là không đúng.

Bài 3 (trang 102 SGK Vật Lí 8):

Dẫn nhiệt là hình thức truyền nhiệt có thể xảy ra

A. chỉ ở chất lỏng.

B. chỉ ở chất rắn.

C. chỉ ở chất lỏng và chất rắn.

D. ở cả chất lỏng, chất rắn, chất khí.

Lời giải: Chọn D.

Dẫn nhiệt là hình thức truyền nhiệt có thể xảy ra ở cả chất lỏng, chất rắn, chất khí.

Bài 4 (trang 102 SGK Vật Lí 8):

Đối lưu là hình thức truyền nhiệt có thể xảy ra

A. chỉ ở chất khí.

B. chỉ ở chất lỏng.

C. chỉ ở chất khí và chất lỏng.

D. ở cả chất khí, chất lỏng, chất rắn.

Lời giải: Chọn C.

Đối lưu là hình thức truyền nhiệt chỉ xảy ra ở chất khí và chất lỏng.

Bài 5 (trang 102 SGK Vật Lí 8):

Nhiệt truyền từ bếp lò đến người đứng gần bếp lò chủ yếu bằng hình thức

A. dẫn nhiệt.

B. đối lưu.

C. bức xạ nhiệt.

D. dẫn nhiệt và đối lưu.

Lời giải: Chọn C.

Nhiệt truyền từ bếp lò đến người đứng gần bếp lò chủ yếu bằng hình thức bức xạ nhiệt.

2. Trả lời câu hỏi

Câu 1 (trang 103 SGK Vật Lí 8):

Tại sao có hiện tượng khuyếch tán? Hiện tượng khuyếch tán xảy ra nhanh lên hay chậm đi khi nhiệt độ giảm?

Trả lời:

+ Hiện tượng khuếch tán là do các phân tử, nguyên tử có khoảng cách và chúng luôn chuyển động hỗn độn không ngừng.

+ Khi nhiệt độ giảm, hiện tượng khuếch tán xảy ra chậm đi.

Câu 2 (trang 103 SGK Vật Lí 8):

Tại sao một vật không phải lúc nào cũng có cơ năng nhưng lúc nào cũng có nhiệt năng?

Trả lời:

Các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật luôn chuyển động hỗn độn không ngừng nên vật luôn có nhiệt năng.

Câu 3 (trang 103 SGK Vật Lí 8):

Khi cọ xát một miếng đồng trên mặt bàn thì miếng đồng nóng lên. Có thể nói là miếng đồng đã nhận được nhiệt lượng không? Tại sao?

Trả lời:

Khi cọ xát một miếng đồng trên mặt bàn thì miếng đồng nóng lên do tay ta thực hiện công lên miếng đồng, khi này không thể nói là miếng đồng đã nhận được nhiệt lượng vì đây là hình thức truyền nhiệt là bằng cách thực hiện công.

Câu 4 (trang 103 SGK Vật Lí 8):

Đun nóng một ống nghiệm đậy kín có đựng một ít nước. Nước nóng dần và tới một lúc nào đó nút ống nghiệm bị bật lên. Trong hiện tượng này nhiệt năng của nước thay đổi bằng những cách nào; đã có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng nào sang dạng nào?

Trả lời:

+ Đun nóng một ống nghiệm đậy kín có đựng một ít nước: trong hiện tượng này nhiệt năng của nước thay đổi bằng cách truyền nhiệt.

+ Nước nóng dần và tới một lúc nào đó nút ống nghiệm bị bật lên: khi này đã có sự chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng.

3. Bài tập

Bài 1 (trang 103 SGK Vật Lí 8):

Dùng bếp dầu để đun sôi 2 lít nước ở 20°C đựng trong một ấm nhôm có khối lượng 0,5 kg. Tính lượng dầu cần dùng. Biết chỉ có 30% nhiệt lượng do dầu bị đốt chảy tỏa ra làm nóng ấm và nước đun trong ấm.

Tóm tắt

mấm = m1 = 0,5 kg; c1 = 880 J/kg.K; t1 = 20°C

mnước = m2 = 2 kg; c2 = 4200 J/kg.K; t2 = t1 = 20°C

Qcó ích = 30%.Qdầu; t = 100°C;

Năng suất tỏa nhiệt của dầu: q = 44.106 J/kg.

mdầu = m = ?

Lời giải:

+ Nhiệt lượng do nước thu vào là: Q2 = m2c2(t – t2) = 2.4200.(100 – 20) = 672000 J.

+ Nhiệt lượng do ấm thu vào là: Q1 = m1c1(t – t1) = 0,5.880.(100 – 20) = 35200 J.

+ Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước và ấm là: Q = Q1 + Q2 = 672000 + 35200 = 707200 J.

+ Nhiệt lượng do dầu tỏa ra: Qdầu = q.m

+ Vì chỉ có 30 % nhiệt lượng do dầu bị đốt chảy tỏa ra làm nóng ấm và nước đun trong ấm nên ta có:

\(\frac{30}{100}\cdot {{Q}_{dầu}}=Q\Rightarrow {{Q}_{dầu}}=\frac{Q}{30}.100=\frac{7072000}{30}.100\approx 2,{{357.10}^{6}}\,\text{J}\text{.}\)

+ Lượng dầu cần dùng là: \(m=\frac{{{Q}_{dau}}}{q}=\frac{2,{{357.10}^{6}}}{{{44.10}^{6}}}\approx 0,05\,kg.\)

Bài 2 (trang 103 SGK Vật Li 8):

Một ô tô chạy được một quãng đường dài 100 km với lực kéo trung bình là 1400 N, tiêu thụ hết 10 lít (khoảng 8 kg) xăng. Tính hiệu suất của ô tô.

Tóm tắt

S = 100 km = 100000 m; F = 1400 N.

m = 8 kg; qxăng = q = 4,6.106 J/kg

Hiệu suất H = ?

Lời giải:

Công ô tô thực hiện là: A = F.S = 1400.100000 = 14.107 J.

Nhiệt lượng do nhiên liệu cháy tỏa ra là: Q = m.q = 8.4,6.107 = 36,8.107 J

Hiệu suất của ô tô là: \(\text{H}=\frac{\text{A}}{\text{Q}}=\frac{{{14.10}^{7}}}{36,{{8.10}^{7}}}\approx 38\)%

IV. TRÒ CHƠI Ô CHỮ

Trả lời:

Hàng ngang:

1. Một đặc điểm của chuyển động phân tử là: HỖN ĐỘN

2. Một dạng năng lượng vật nào cũng có là: NHIỆT NĂNG

3. Một hình thức truyền nhiệt là: DẪN NHIỆT

4. Số đo phần nhiệt năng thu vào hay mất đi là: NHIỆT LƯỢNG

5. Đại lượng có đơn vị là J/kg.K là: NHIỆT DUNG RIÊNG

6. Tên chung của những vật liệu dùng để cung cấp nhiệt lượng khi đốt cháy là: NHIÊN LIỆU

7. Tên của một chương trong Vật lí 8 là: NHIỆT HỌC

8. Một hình thức truyền nhiệt là: BỨC XẠ NHIỆT

Hàng dọc: NHIỆT HỌC

Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 8 bài Tổng kết chương 2 Nhiệt học do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ