Bài 29: Câu hỏi và bài tập tổng kết chương II: Nhiệt học

A – ÔN TẬP

1. 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.
 

2. 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.
 

3. 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.
 

4. 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 và nhiệt năng của vật càng lớn.
 

5. Có mấy cách làm thay đổi nhiệt năng? Tìm một ví dụ cho mỗi cách.

Trả lời:

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

- Ví dụ:

+ Thực hiện công: dùng búa đập lên 1 thanh sắt.

+ Truyền nhiệt: đem thanh sắt bỏ vào lửa.
 

6. Chọn các kí hiệu dưới đây cho chỗ 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:

Cách truyền nhiệt

Rắn

Lỏng

Khí

Chân không

Dẫn nhiệt

$*$

$+$

$+$

$-$

Đối lưu

$-$

$*$

$*$

$-$

Bức xạ nhiệt

$-$

$+$

$+$

$*$

 

7. 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, mà nhiệt năng có đơn vị là $Jun$ nên nhiệt lượng cũng có đơn vị là $Jun.$
 

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

Trả lời:

- Nói nhiệt dung riêng của nước là $4200\,J/kg.K\,,$ có nghĩa là: muốn cho $1\,kg$ nước nóng lên thêm $1^{o}C$ cần cung cấp một nhiệt lượng là $4200\,J.$
 

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

Trả lời:

Công thức: $Q = m.c.\Delta t$

Trong đó:

$Q:$ nhiệt lượng vật thu vào hoặc tỏa ra $(J)$

$m:$ khối lượng của vật $(kg)$

$c:$ nhiệt lượng riêng $(J/kg.K)$

$\Delta t:$ Độ tăng hoặc giảm nhiệt độ (${}^{o}C$ hoặc $K$).
 

10. 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.
 

11. Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu là gì? Nói năng suất tỏa nhiệt của than đá là $27.10^{6}\,J/kg$ 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 $27.10^{6}\,J/kg\,,$ có nghĩa là $1\,kg$ than đá khi bị đốt cháy hoàn toàn sẽ tỏa ra một nhiệt lượng bằng $27.10^{6}\,J.$
 

12. Tìm một ví 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: dùng tay đấm vào bao cát đang đứng yên, bao cát chuyển động về phía trước.

- Truyền nhiệt năng từ vật này sang vật khác: thả hòn than nóng vào một chậu nước, nhiệt truyền từ hòn than vào nước.

- Cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng: Thả hòn bi từ trên cao xuống, khi hòn bi chạm đất và nảy lên thì một phần năng lượng của hòn bi đã chuyển hóa thành nhiệt năng.

- Nhiệt năng chuyển hóa thành cơ năng: đốt lửa vào bệ phóng của khinh khí cầu, khinh khí cầu bay lơ lửng lên trên cao.
 

13. Viết công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt.

Trả lời:

Công thức:

$H = \frac {A}{Q}$

$H:$ 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 $(J).$
 

B – VẬN DỤNG

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

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

A. Chuyển động 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.

$\longrightarrow$ Chọn đáp án B: Có lúc chuyển động, có lúc đứng yên.
 

2. Trong các câu viết về nhiệt năng sau đây, câu nào là 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 tạo nên vật.

D. Nhiệt năng của vật càng lớn khi nhiệt độ của vật càng cao.

$\longrightarrow$ Chọn đáp án B: Nhiệt năng của vật là nhiệt lượng vật thu vào hoặc tỏa ra.
 

3. 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.

$\longrightarrow$ Chọn đáp án D: Ở cả chất lỏng, chất rắn, chất khí.
 

4. 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.

$\longrightarrow$ Chọn đáp án C: Chỉ ở chất khí và chất lỏng.
 

5. 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.

$\longrightarrow$ Chọn đáp án C: Bức xạ nhiệt.
 

II. Trả lời câu hỏi

1. 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 luôn luôn chuyển động hỗn độn không ngừng và giữa chúng có khoảng cách.

- Khi nhiệt độ giảm thì hiện tượng khuếch tán xảy ra chậm đi.
 

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

Trả lời:

- Một vật lúc nào cũng có nhiệt năng là vì các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật luôn chuyển động hỗn độn không ngừng.
 

3. 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.
 

4. Đun nóng một ống nghiệm đậy kín có đựng một ít nước. Nước nóng dần và tới một lúc nào đó thì 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 sang nước, nút bật lên là do nhiệt năng của hơi nước chuyển hóa thành cơ năng.
 

III. Bài tập

1. Dùng bếp dầu để đun sôi $2$ lít nước ở $20^{o}C$ 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 cháy tỏa ra làm nóng ấm và nước đun trong ấm.

Bài giải:

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước và ấm:

$Q = Q_{1} + Q_{2}$

$\Leftrightarrow Q = m_{1}.c_{1}. \Delta t + m_{2}.c_{2}. \Delta t$

$\Leftrightarrow Q = 2.4200.80 + 0,5.880.80 = 707200\,(J)$

- Nhiệt lượng do dầu bị đốt cháy tỏa ra (do chỉ có $30\%$ nhiệt lượng do dầu bị đốt cháy):

$\frac {30}{100} . Q_{dầu} = Q$

$\Rightarrow Q_{dầu} = \frac {100}{30} .Q$

$\Leftrightarrow Q_{dầu} = \frac {100}{30} .707200 = 2357333\,(J) = 2,357.10^{6}\,(J)$

- Lượng dầu cần dùng:

$m = \frac {Q_{dầu}}{q} = \frac {2,357.10^{6}}{44.10^{6}} = 0,05 \,(kg).$
 

2. Một ôtô 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 ôtô.

Tóm tắt:

$F = 1400\,N$

$s = 100\,km = 100000\,m$

$m = 8\,kg$

$q_{xăng} = q = 46.10^{6}\,J/kg$

$H =?$

Giải:

- Công mà ôtô thực hiện được:

$A = F.s = 1400. 100000 = 140.10^{6}\,(J)$

- Nhiệt lượng do xăng bị đốt cháy tỏa ra:

$Q = q.m = 46.10^{6}.8 = 368.10^{6}\,(J)$

- Hiệu suất của ôtô:

$H = \frac {A}{Q} .100\% = \frac {140.10^{6}}{368.10^{6}} .100\% = 38\%$ 
 

C – TRÒ CHƠI Ô CHỮ

Hàng ngang

1. Một đặc điểm của chuyển động phân tử.

$\longrightarrow$ Đáp án: HỖN ĐỘN

2. Dạng năng lượng vật nào cũng có.

$\longrightarrow$ Đáp án: NHIỆT NĂNG

3. Một hình thức truyền nhiệt.

$\longrightarrow$ Đáp án: DẪN NHIỆT

4. Số đo phần nhiệt năng thu vào, hay mất đi.

$\longrightarrow$ Đáp án: NHIỆT LƯỢNG

5. Đại lượng có đơn vị là $J/kg.K.$

$\longrightarrow$ Đáp án: NHIỆT DUNG RIÊNG

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

$\longrightarrow$ Đáp án: NHIÊN LIỆU

7. Tên của một chương trong Vật lí 8.

$\longrightarrow$ Đáp án: NHIỆT HỌC

8. Một hình thức truyền nhiệt.

$\longrightarrow$ Đáp án: BỨC XẠ NHIỆT

Hàng dọc

Hãy xác định nội dung của từ ở hàng dọc màu xanh (H.29.1)

$\longrightarrow$ Đáp án Ô chữ hàng dọc: NHIỆT HỌC