Giải bài tập Vật lý 8 Bài 23: Đối lưu - Bức xạ nhiệt
ĐỐI LƯU VÀ BỨC XẠ NHIỆT A. KIẾN THÚC TRỌNG TÂM Đối lưu : Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí, đó là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí. Lưu ý : Cơ chế của sự đối lưu là trọng lực và lực đẩy Ác-si-mét. Khi được đun nóng (truyền nhiệt bằng hình thức dẫn nhiệt) lớp chất lỏng ở dưới nóng lên, nở ra, trọng lượng riêng trở nên nhỏ hơn trọng lượng riêng của lớp nước ở trên, nên nổi lên, còn lớp nước lạnh ở trên chìm xuống thế chỗ cho lớp nước này để lại được đun nóng... Cứ thế cho tới khi cả khối chất lỏng nóng lên. Như vậy, nếu đun nước trên con tàu vũ trụ ở trạng thái "không trọng lượng" thì sẽ không có hiện tượng đối lưu và nước không thể sôi nhanh như khi đun trong trạng thái có trọng lượng. Bức xạ nhiệt: Bức xạ nhiệt là sự tuyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng. Bức xạ nhiệt có thể xảy ra cả ở trong chân không. Lưu ý : Cơ chế của bức xạ nhiệt là sự phát và thu năng lượng của các nguyên tử khi electron của chúng chuyển từ mức năng lượng này sang mức năng lượng khác. Bức xạ nhiệt có cùng bản chất với bức xạ thẳng, phản xạ, khúc xạ... Dựa vào đó, có thể giải thích các đặc điểm về khả năng hấp thụ tia nhiệt của các vật khác nhau. B. HƯÓNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRONG SGK VÀ SBT Cl. Nước màu tím di chuyển thành dòng từ dưới lên rồi từ trên xuống. C2. Lớp nước ở dưới nóng lên trước, nở ra, trọng lượng riêng của nó trở nên nhỏ hơn trọng lượng riêng của lớp nước lạnh ở trên. Do đó lớp nước nóng nổi lên còn lớp nước lạnh chìm xuống tạo thành dòng đối lưu. C3. Nhờ nhiệt kế ta sẽ biết được nước trong cốc đá nóng lên. C4. Giải thích tương tự như C2. C5. Để phần ở dưới nóng lên trước đi lên (vì trọng lượng riêng giảm), phần ở trên chưa được đun nóng đi xuống tạo thành dòng đối lưu. C6. Trong chân không và trong chất rắn không xảy ra đối lưu, vì trong chân không cũng như trong chất rắn không thổ tạo thành các dòng đối lưu. C7. Giọt nước màu dịch chuyển về đầu B chứng tỏ không khí trong bình đã nóng lên và nở ra. C8. Không khí trong bình đã lạnh đi. Miếng gỗ đã ngăn không cho nhiệt truyền từ đèn sang bình. Điều này chứng tỏ nhiệt được truyền từ đèn đến bình theo đường thẳng. C9. Không phải là dẫn nhiệt vì không khí dẫn nhiệt kém. Cũng không phải là đối lưu vì nhiệt được truyền theo đường thẳng. CIO. Trong thí nghiệm ở hình 23.4 SGK bình chứa không khí lại được phủ một lớp muội đèn là để tăng khả năng hấp thụ tia nhiệt. Cll. Về mùa hè ta thường mặc áo màu trắng mà không mặc áo màu đen là để giảm sự hấp thụ các tia nhiệt. C12. Bảng 23.1 Chất Rắn Lỏng Khí Chân không Hình thức truyền nhiệt chủ yếu Dẫn nhiệt Đối lưu Đối lưu Bức xạ nhiệt 23.2. c. c. Đốt ở đáy ống để tạo nên các dòng đối lưu. Khi đèn kéo quân được thắp lên, bên trong đèn xuất hiện các dòng đối lưu của không khí. Những dòng đối lull này làm quay tán của đèn kéo quân. Sự truyền nhiệt khi miếng đồng nóng lên và khi miếng đồng nguội đi không thực hiện bằng cùng một cách. Sự truyền nhiệt khi đưa miếng đồng vào ngọn lửa làm miếng đồng nóng lên là sự dẫn nhiệt. Miếng đồng nguội đi là do truyền nhiệt vào không khí bằng bức xạ nhiệt. Vì nhôm dẫn nhiệt tốt hơn đất, nên nhiệt từ nước trong ấm nhôm truyền ra ấm nhanh hơn. Nhiệt từ các ấm truyền ra không khí đều bằng bức xạ nhiệt. Miếng giấy sẽ quay do tác động của các dòng đối lưu. A. 23.9. B. 23.10. A. c. Ngăn đá của tủ lạnh thường đặt ở phía trên ngăn đựng thức ăn, để tận dụng sự truyền nhiệt bằng đối lưu. Vì trong hiện tượng đối lưu, không khí lạnh bao giờ cũng đi xuống dưới, nên ngăn đá bao giờ cũng phải đật ở phía trên. c. 23.13. A. 23.14*. c. Trong ấm điện dùng đế đun nước, dây đun được đật ở dưới, gần sát đáy ấm, không được đặt ở trên để dễ dàng tạo ra sự truyền nhiệt bằng đối lưu. Các bể chứa xăng thường được quét lớp nhũ màu trắng bạc. Vì lớp nhũ màu trắng bạc phản xạ tốt các tia ‘nhiệt, hấp thụ các tia nhiệt kém nên hạn chế được truyền nhiệt từ bèn ngoài vào làm cho xăng đỡ nóng hon. Vì nước dẫn nhiệt kém. Khi đèn sáng sẽ có hiện tượng đối lưu trong không khí. Không khí chuyển dộng làm cho băng giấy quay. c. BÀI TẬP BỔ SƯNG 23a. Tại sao trong một số nhà máy, người ta lại thường xây đựng những ống khói rất cao ? 23b. Có hai bình thuỷ tinh giống hệt nhau, một bình chứa không khí không màu còn bình kia là chân không. Làm thế nào để nhận biết ra bình chứa không khí ?