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

Tiết 33: Câu hỏi và bài tập tổng kết chương II: Nhiệt học
I- Câu hỏi
1- Các chất được cấu tạo như thế nào?
? Các chất được cấu tạo từ các hạt nhỏ bé, riêng biệt, gọi chúng là các nguyên tử, phân tử
2- Nêu hai đặc điểm của các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên các chất
? Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách
? Các nguyên tử, phân tử luôn chuyển động hỗn độn, không ngừng
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?
? Nhiệt độ của vật càng cao thì chuyển động của các nguyên tử, phân tử càng nhanh và ngược lại
4- Nhiệt năng của một vật là gì? Khi nhiệt độ của vật tăng thì nhiệt năng tăng hay giảm? Tại sao?
? Nhiệt năng của vật là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
? Khi nhiệt độ của vật tăng thì nhiệt năng tăng. Tại vì Nhiệt độ của vật càng tăng thì chuyển động của các phân tử càng nhanh do đó động năng của các phân tử cấu tạo nên vật càng tăng.
5- Có mấy cách làm thay đổi nhiệt năng? Mỗi cách cho 1 ví dụ?
? Có 2 cách làm thay đổi nhiệt năng:
- Thực hiện công. Ví dụ: cọ chiếc bút vào áo ta thấy bút nóng lên.
- Truyền nhiệt: Cắm chiếc thìa vào cốc nước nóng tha thấy chiếc thìa nóng lên.
6-Chọn các kí hiệu dưới đây để điền sao cho thích hợp vào bảng sau:
Dấu (*) là cách truyền nhiệt chủ yếu; (+) là cách truyền nhiệt không chủ yếu; (-) không là cách truyền nhiệt
Cách
truyền nhiệt
Chất
Dẫn nhiệt
Đối lưu
Bức xạ nhiệt
Rắn
Lỏng
Khí
Chân không
*
+
-
+
*
*
-
-
-
-
*
+
7-Nhiệt lượng là gì? Tại sao đơn vị của nhiệt lượng là Jun?
? Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận thêm được hoặc mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt.
? Nhiệt năng có đơn vị là Jun do đó nhiệt lượng cũng phải có đơn vị là Jun
8-Nói nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K có ý nghĩa gì?
? Có ý nghĩa là muốn 1kg nước tăng thêm 10C thì cần phải cung cấp nhiệt lượng 4200J
9-Viết công thức tính nhiệt lượng? Giải thích đại lượng?
Q=c.m.?t
Q: Nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào (J)
c:Nhiệt dung riêng của chất làm vật (J/kg.K)
?t: Độ tăng hoặc giảm nhiệt độ (0C)
?t = ? t2-t1? (t1: nhiệt độ ban đầu, t2: nhiệt sau đó)
10-Phát biểu nguyên lí truyền nhiệt. Nội dung nào của nguyên lí thể hiện sự bảo toàn năng lượng?
? Nguyên lí truyền nhiệt:
Nguyên lí 1: Nhiệt tự truyền tự vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn
Nguyên lí 2: Sự truyền nhiệt xay ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại
Nguyên lí 3: Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào
? Nguyên lí 3 thể hiện sự bảo toàn năng lượng
11-Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu là gì? Nói năng suất tỉa nhiệt của than đá là 27.106 J/kg có nghĩa là gì?
? Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu là đại lượng vật lí cho biết nhiệt lượng tỏa ra khi đốt chất hoàn toàn 1kg nhiên liệu.
? Nói năng suất tỉa nhiệt của than đá là 27.106 J/kg có nghĩa là khi đốt chất hoàn toàn 1kg than đá thì nhiệt lượng tỏa ra là 27.106 J
12-Tìm 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
13-Viết công thức tính hiệu suất động cơ nhiệt
A: Công do động cơ thực hiện (J)
Q:Nhiệt lượng do nhiên liệu đốt cháy tỏa ra (J)
1-Tại sao có hiện tượng khuếch tán? Hiện tượng khuếch tán xảy ra nhanh lên hay chậm đi khi nhiệt độ giảm?
? Tại vì các nguyên tử, phân tử luôn chuyển động hỗn độn không ngừng.
? Chậm đi vì khi nhiệt độ giảm các nguyên tử, phân tử chuyển động chậm
2-Tại sao một vật không phải lúc nào cũng có cơ năng nhưng lúc nào cũng có nhiệt năng?
? Tại vì:
* Cơ năng: bằng tổng thế năng và động năng
+ Thế năng:
- Thế năng hấp dẫn: có khi vật ở một độ cao so với mặ đất hoặc vị trí được chọn làm mốc.
- Thế năng đàn hồi: có khi vật bị biến dạng đàn hồi.
+ Động năng: có khi vật chuyển động
* Nhiệt năng: Nhiệt năng của vật là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật
* Mà các phân tử cấu tạo nên vật luôn chuyển động hỗn độn không ngừng.
3-Khi cọ xát một miếng đồng lên mặt bàn thì miếng đồng nóng lên. Có thể nói miếng đồng nhận được nhiệt lượng không? Tại sao?
? Không. Tại vì miếng đồng nóng lên là do cơ năng chuyển hoá thành nhiệt năng.
4-Đun nóng một ống nghiệm đậy nút 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 hoá từ dạng nào sang dạng nào?
? Trong hiện tượng này, nhiệt năng của nước thay đổi bằng những cách: Đối lưu (chính) và dẫn nhiệt.
? Đã có sự chuyển hoá từ dạng nhiệt năng sang dạng cơ năng.
II-Bài tập
1.Dùng bếp dầu để đun sôi 2l nước ở 200C 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 toả ra làm nóng ấm và nước đựng trong ấm.
Vậy ta phải đi tính:
-Nhiệt lượng mà nước thu vào Q1
-Nhiệt lượng mà ấm nhôm thu vào Q2
-Nhiệt lượng mà nước và ấm nhôm thu vào Qi = Q1 + Q2
-Theo đầu bài ta có: Qi = 0,3.Q ?Q= Qi/0,3
-Mặt khác, nhiệt lượng do dầu bị đốt cháy toả ra: Q=q.m ?m=Q/q
Tóm tắt:
V= 2l ? m1 = 2 kg
m2 = 0,5 kg
t1 = 200C
t2 = 1000C
Qi = 0,3.Q
c1 = 4200 J/kg.K
c2 = 880 J/kg.K
md = ?
Lời giải
- Nhiệt lượng mà nước thu vào là:
Q1 = c1m1(t2-t1) = 4200.2.80 = 672000 (J)
- Nhiệt lượng mà ấm nhôm thu vào là:
Q2 = c1m1(t2-t1) = 880.0,5.80 = 35200 (J)
- Nhiệt lượng mà nước và ấm nhôm thu vào là:
Qi = Q1 + Q2 = 707200 (J)
- Theo đầu bài ta có:
Qi = 0,3.Q ? Q= Qi/0,3 = 707200/0,3 = 2357333,3 (J)
- Mặt khác, nhiệt lượng do dầu bị đốt cháy toả ra:
Q=q.m ? m = Q/q = 2357333.3/44.106 = 0,05 (kg)
Đ.S: 0,05 kg
2-Một ô tô chạy được một quãng đường dài 100 km với lực kéo trung bình là 1400N, tiêu thụ hết 10 lít xăng (khảng 8kg) xăng. Tính hiệu suất của ô tô.
S = 100km = 100 000km
F = 1400N
m = 8kg
q = 46.106J/kg
H = ?
- Công của động cơ ôtô:
A = F.s = 1400x100 000 = 140 000 000(J)
- Nhiệt lượng của 8 lít xăng tỏa ra:
Q = q.m = 46.106.8 = 368 000 000(J)
- Hiệu suất của động cơ ôtô: