Giải Lí 8: Bài 29. Ôn tập tổng kết chương II. Nhiệt học
Bài 29. ÔN TẬP TỐNG KẾT CHƯƠNG II: NHIỆT HỌC A. KIẾN THỨC CẦN NAM vững 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. 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. Sự thay đổi nhiệt năng có thể tạo ra công (như thuốc súng cháy đẩy đầu đạn bay đi). Sự thay đối 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). Nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác bằng các cách sau: 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. 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). Ví dụ: Nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K nghĩa là cần nhiệt lượng là 4200J để lkg nước tăng lên (hoặc giảm xuống) 1 độ. Công thức tính nhiệt lượng: Công thức tính nhiệt lượng vật thu vào: Q = mc(t2 - ti) hay Q = mcAt, trong đó: m: khối lượng vật (kg) C: nhiệt dung riêng của vật (J/kg.K) ti, t2: nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ sau cùng (°C, K) At = t2 - tp độ tăng nhiệt độ cúa vật Q: nhiệt lượng vật thu vào (J) Công thức tính nhiệt lượng vật tỏa ra: Q = mC(tx - t2) hay Q = mC.At 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 lưựng do vật nóng tỏa ra bằng nhiệt lượng vật lạnh thu vào khi đã cân bằng nhiệt. Phương trình cân bằng nhiệt: Qtõa ra = Qthu vào Nhiên liệu: những vật có khả năng tỏa ra nhiệt lượng khi bị đốt cháy được gọi là nhiên liệu. Khi dot cháy nhiên liệu, nhiệt lượng tỏa ra nhiều hay ít phụ thuộc vào năng suất tỏa nhiệt CLÌa 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 chuyến hóa thành cơ năng. Thuôc súng cháy trong viên đạn đẩy đầu đạn bay đi. Định luật bảo toàn và chuyến 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 co' 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 co' năng. Hiệu suất động co' nhiệt: A __ A H = — hoặc tính theo %H = 4“-100% Q Q B. VẬN DỤNG I. KHOANH TRÒN CHỮ ĐỨNG TRƯỚC CẢU MÀ EM CHO LÀ ĐÚNG. Tính chất nào sau đây không phải là nguyên tử, phân tử? Chuyến động hỗn độn không ngừng Có lúc chuyến 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. Trả lời Chọn đáp án B. Có lúc chuyến động, có lúc đứng yên. Trong các câu viết về nhiệt năng sau đây, câu nào không đúng? Nhiệt năng là một dạng năng lượng. Nhiệt năng của vật là nhiệt lượng vật thu vào hoặc tỏa ra. Nhiệt năng của vật là tống động năng của các phân tử cấu tạo nên vật. Nhiệt năng của vật phụ thuộc nhiệt độ của vật. Trả lời Chọn đáp án B. Nhiệt năng của vật là nhiệt lượng vật thu vào hoặc tỏa ra. Dẩn nhiệt là hình thức truyền nhiệt có thế xảy ra: Chỉ ỏ' chất lỏng Chỉ ỏ' chất rắn Chỉ ở chất lỏng và chất rắn Ở cả chất lỏng, chất rắn, chất khí. Trả lời Chọn đáp án D. ơ cả chất lỏng, chát rắn, chất khí. Đối lưu là hình thức truyền nhiệt có thể xảy ra: Chỉ ỏ' chất khí Chỉ ở chât lỏng c. Chỉ ở chất khí và chất lỏng D. ơ cả chát khí, chất lỏng, chát rắn. Trả lời Chọn đáp án c. Chỉ ở chất khí và chất lỏng. Nhiệt truyền từ bếp lò đến người đứng gần bếp lò chủ yếu bằng hình thức: Dẫn nhiệt Đối lưu c. Bức xạ nhiệt D. Dẫn nhiệt và đôi lưu. Trả lời Chọn đáp án c. Bức xạ nhiệt. II. TRẢ LỜI CÂU HỎI Tại sao có hiện tượng khuyếch tán? Hiện tượng khuyếch tán xảy ra nhanh lên hay chậm đi khi nhiệt độ giảm? Trả lời Có hiện tượng khuếch tán là do các phân tử, nguyên tử có khoảng cách và chứng luôn chuyến động hỗn độn không ngừng. Khi nhiệt độ giảm, hiện tượng khuếch tán xảy ra chậm đi. Tại sao một vật không phải lúc nào cũng có co' năng nhưng lúc nào cũng có nhiệt năng? Trả lời vì các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật luôn chuyến động hỗn độn không ngừng nên vật luôn có nhiệt năng. 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 Không thể nói là miếng đồng đã nhận được nhiệt lượng vì trong trường hợp này hình thức truyền nhiệt là bằng cách thực hiện công. 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 Nước nóng dần lên là do có sự truyền nhiệt từ bếp đun sáng nước. Khi nút bật lên là do nhiệt năng của hơi nước chuyển hóa thành cơ năng. GIÁI BÀI TẬP Dùng bếp dầu để đun sôi 2 lít nước ở 20°C đựng trong một ấm nhôm có khối lượng 0,5kg. 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. Giải Nhiệt lượng do nước thu vào là: Q2 = m2.c2(t - t2) = 2.4200(100 - 20) = 672000J Nhiệt lượng do ấm thu vào là: Q3 = m3.Ci(t - t2) = 0,5.880(100 - 20) = 35200J Nhiệt lượng do dầu tỏa ra: Qi = q.ni! Ta có: Qi = Q2 + Q3 => Qj = ^(672000 + 35200) = 2357333,33J ^ 30 Khối lượng dầu cần dùng là: ^0^2357333,33 q 46.10' 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 8kg) xăng. Tính hiệu suất của ô tô. Giải Công ô tô thực hiện là: A = F.S = 1400.100000 = 14.107J Nhiệt lượng do nhiên liệu cháy tỏa ra là: Q = m.q = 8.4,6.107 = 36,8.107J Hiệu suất của ô tô là: A 14 107 H = 4.100 = „ .100 = 38,04%. Q 36,8.107