Vật Lí 8 Bài 29: Câu hỏi và bài tập tổng kết chương 2: Nhiệt học được THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.
Tóm tắt lý thuyết Vật Lí 8 Bài 29
1. Cấu tạo chất – Nguyên tử và phân tử
a) Các chất được cấu tạo như thế nào?
– Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là các nguyên tử, phân tử.
(Nguyên tử là hạt chất nhỏ nhất, phân tử là một nhóm các nguyên tử kết hợp lại)
– Giữa các phân tử, nguyên tử luôn có khoảng cách.
+ Trong chất rắn: Các nguyên tử, phân tử xếp gần nhau.
+ Trong chất khí: Khoảng cách giữa các nguyên tử, phân tử rất lớn (so với trong chất rắn và chất lỏng).
b) Chuyển động của các nguyên tử, phân tử
– Các nguyên tử, phân tử luôn luôn chuyển động hỗn loạn không ngừng về mọi phía, chuyển động đó gọi là chuyển động nhiệt hay chuyển động Brown.
– Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh.
c) Hiện tượng khuếch tán
Hiện tượng các nguyên tử, phân tử của các chất tự hòa lẫn vào nhau gọi là hiện tượng khuếch tán.
2. Nhiệt năng
a) Nhiệt năng là gì?
Nhiệt năng của một vật là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Chú ý: Các phân tử cấu tạo nên vật luôn chuyển động hỗn độn không ngừng nên chúng luôn có động năng. Vì vậy, bất kỳ vật nào cũng có nhiệt năng.
Nhiệt độ của vật càng cao, các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh và nhiệt năng của vật càng lớn.
b) Các cách làm thay đổi nhiệt năng
Nhiệt năng của vật có thể thay đổi bằng hai cách:
+ Thực hiện công.
+ Truyền nhiệt.
c) Nhiệt lượng
– Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt.
– Kí hiệu: Q
– Đơn vị của nhiệt năng và nhiệt lượng là Jun (J), Kilôjun (kJ)
1 kJ = 1000 J
3. Dẫn nhiệt – Đối lưu – Bức xạ nhiệt
a) Sự dẫn nhiệt
* Sự dẫn nhiệt
Nhiệt năng có thể truyền từ phần này sang phần khác của một vật, từ vật này sang vật khác bằng hình thức dẫn nhiệt.
* Khả năng dẫn nhiệt của các chất
– Chất rắn dẫn nhiệt tốt. Trong chất rắn, kim loại dẫn nhiệt tốt nhất.
– Chất lỏng dẫn nhiệt kém (trừ dầu và thủy ngân).
– Chất khí dẫn nhiệt kém nhất.
b) Đối lưu
Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng và chất khí, đó là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí.
Chú ý: Trong chân không và trong chất rắn không xảy ra đối lưu.
c) Bức xạ nhiệt
– Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng.
– Bức xạ nhiệt có thể xảy ra cả ở trong chân không.
– Khả năng hấp thụ nhiệt của một vật phụ thuộc vào tính chất của bề mặt vật ấy. Vật có bề mặt càng xù xì, màu càng sẫm thì hấp thụ nhiệt càng nhiều.
4. Nhiệt lượng – Phương trình cân bằng nhiệt
a) Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt lượng cần truyền cho một vật nóng lên
– Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất bớt đi.
– Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc vào 3 yếu tố:
+ Khối lượng của vật
+ Độ tăng nhiệt độ của vật
+ Chất cấu tạo nên vật
b) Nhiệt dung riêng
Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần truyền cho 1 kg chất đó để nhiệt độ tăng thêm 1°C.
Kí hiệu: c
Đơn vị: J/kg.K
c) Công thức tính nhiệt lượng
Công thức tính nhiệt lượng thu vào: Q = m.c. Δt
Trong đó:
Q là nhiệt lượng thu vào của vật (J)
m là khối lượng của vật (kg)
c là nhiệt dung riêng của chất làm nên vật (J/kg.K)
Δt là độ tăng nhiệt độ của vật (°C hoặc °K)
Δt = t2 – t1 với t1 là nhiệt độ ban đầu, t2 là nhiệt độ cuối cùng.
Chú ý:
– Đơn vị của khối lượng phải để về kg.
– Ngoài J, KJ đơn vị của nhiệt lượng còn được tính bằng calo, Kcalo
1 Kcalo = 1000 calo; 1 calo = 4,2 J
– Nếu vật là chất lỏng, bài toán cho biết thể tích thì ta phải tính khối lượng theo công thức: m = V.D. Trong đó đơn vị của V là m3 và của D là kg/m3
d) Nguyên lí truyền nhiệt
Khi có hai vật truyền nhiệt với nhau thì:
+ Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
+ Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại.
+ Nhiệt lượng do vật này thu vào bằng nhiệt lượng do vật kia tỏa ra.
e) Phương trình cân bằng nhiệt
– Trong quá trình trao đổi nhiệt, nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào.
– Phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa ra = Qthu vào
Trong đó: Qthu vào = m.c. Δt
t là độ tăng nhiệt độ
Δ t = t2 – t1 (t2 > t1)
Qtỏa ra = m’.c’. t’
t’ là độ giảm nhiệt độ
Δt’ = t1’ – t2’ (t1’ > t2’)
5. Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu
a) Nhiên liệu
Nhiên liệu là những chất cháy được, khi cháy tỏa nhiệt và phát sáng.
Ví dụ: Than, củi, dầu, xăng, cồn, khí gas…
b) Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu
Đại lượng cho biết nhiệt lượng tỏa ra khi 1 kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn gọi là năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu.
Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu kí hiệu là q, đơn vị là J/kg.
c) Công thức tính nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra
Công thức: Q = q.m
Trong đó:
Q là nhiệt lượng tỏa ra (J)
q là năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu (J/kg)
m là khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn (kg)
6. Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt – Động cơ nhiệt
a) Sự truyền cơ năng, nhiệt năng từ vật này sang vật khác
Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
b) Sự chuyển hóa giữa các dạng của cơ năng, giữa cơ năng và nhiệt năng
– Các dạng của cơ năng (động năng và thế năng) có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau.
– Cơ năng và nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
c) Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt
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, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
d) Động cơ nhiệt
Động cơ nhiệt là động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hóa thành cơ năng.
e) Động cơ nổ bốn kì
* Cấu tạo
Động cơ gồm xilanh, trong có pittong (3) được nối với tay quay (5) và trục bằng biên (4). Trên trục quay có gắn vô lăng (6). Phía trên xilanh có hai van (1) và (2) tự động đóng và mở khi pittong chuyển động. Ở trên xilanh có bugi (7) để bật tia lửa điện đốt cháy nhiên liệu trong xilanh.
* Chuyển vận
Động cơ hoạt động có 4 kì:
+ Kì thứ nhất: Hút nhiên liệu.
+ Kì thứ hai: Nén nhiên liệu.
+ Kì thứ ba: Đốt nhiên liệu, sinh công.
+ Kì thứ tư: Thoát khí đã cháy, đồng thời tiếp tục hút nhiên liệu vào xilanh, chuẩn bị trở lại kì thứ nhất.
f) Hiệu suất của động cơ nhiệt
Hiệu suất của động cơ nhiệt:
Trong đó:
A là công có ích do máy tạo ra (J)
Q là nhiệt lượng tỏa ra của nhiên liệu bị đốt cháy (J)
Giải bài tập SGK Vật Lí 8 Bài 29
Ôn tập
Bài 1 (trang 101 SGK Vật Lý 8)
Các chất được cấu tạo như thế nào?
Lời giải:
Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là nguyên tử, phân tử.
Bài 2 (trang 101 SGK Vật Lý 8)
Nêu hai đặc điểm của nguyên tử và phân tử cấu tạo nên các chất đã học trong chương này.
Lời giải:
– Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng.
– Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách.
Bài 3 (trang 101 SGK Vật Lý 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?
Lời giải:
Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh.
Bài 4 (trang 101 SGK Vật Lý 8)
Nhiệt năng của một vật là gì? Khi nhiệt độ của vật tăng thì nhiệt năng tăng hay giảm? Tại sao?
Lời giải:
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.
Bài 5 (trang 101 SGK Vật Lý 8)
Có mấy cách làm thay đổi nhiệt năng? Tìm mỗi cách một thí dụ.
Lời giải:
– 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.
Bài 6 (trang 101 SGK Vật Lý 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.
Lời giải:
Bài 7 (trang 101 SGK Vật Lý 8)
Nhiệt lượng là gì? Tại sao đơn vị của nhiệt lượng lại là jun?
Lời giải:
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.
Bài 8 (trang 101 SGK Vật Lý 8)
Nói nhiệt dung riêng của nước là 4 200J/kg.K có nghĩa là gì?
Lời giải:
Có nghĩa là: muốn cho 1kg nước nóng lên thêm 1oC cần cung cấp một nhiệt lương là 4 200J.
Bài 9 (trang 101 SGK Vật Lý 8)
Viết công thức tính nhiệt lượng và nêu tên đơn vị các đại lượng có trong công thức này.
Lời giải:
Công thức: 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 (oC).
Bài 10 (trang 101 SGK Vật Lý 8)
Phát biểu nguyên lý truyền nhiệt. Nội dung nào của nguyên lý này thể hiện sự bảo toàn năng lượng?
Lời giải:
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.
Bài 11 (trang 102 SGK Vật Lý 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?
Lời giải:
Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu là đại lượng cho biết nhiệt lượng tỏa ra khi 1kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn.
Nói năng suất tỏa nhiệt của than đá là 27.106 J/kg có nghĩa là 1kg than đá khi bị đốt cháy hoàn toàn sẽ tỏa ra một nhiệt lượng bằng 27.106 J.
Bài 12 (trang 102 SGK Vật Lý 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.
Lời giải:
– Truyền cơ năng từ vật này sang vật khác: ném một vật lên cao.
– Truyền nhiệt năng từ vật này sang vật khác: thả một miếng nhôm nóng vào cốc nước lạnh.
– Cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng: dùng búa đập nhiều lần vào thanh đồng làm thanh đồng 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.
Bài 13 (trang 102 SGK Vật Lý 8)
Viết công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt.
Lời giải:
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).
Vận dụng
Bài 1 (trang 102 SGK Vật Lý 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 đáp án B.
Có lúc chuyển động, có lúc đứng yên.
Bài 2 (trang 102 SGK Vật Lý 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 đáp án B.
Nhiệt năng của vật là nhiệt lượng vật thu vào hoặc tỏa ra.
Bài 3 (trang 102 SGK Vật Lý 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 đáp án D.
Ở cả chất lỏng, chất rắn, chất khí.
Bài 4 (trang 102 SGK Vật Lý 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 đáp án C.
Chỉ ở chất khí và chất lỏng.
Bài 5 (trang 102 SGK Vật Lý 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 dối lưu.
Lời giải:
Chọn đáp án C.
Bức xạ nhiệt.
Trả lời câu hỏi
Bài 1 (trang 103 phần trả lời câu hỏi SGK Vật Lý 8)
Tại sao có hiện tượng khuyếch tán? Hiện tượng khuyếch tán xảy ra nhanh lên hay chậm đi khi nhiệt độ giảm?
Lời giải:
Có hiện tượng khuếch tán là do các phân tử, nguyên tử có khoảng cách và chứng luôn chuyển động hỗn độn không ngừng.
Khi nhiệt độ giảm, hiện tượng khuếch tán xảy ra chậm đi.
Bài 2 (trang 103 phần trả lời câu hỏi SGK Vật Lý 8)
Tại sao một vật không phải lúc nào cũng có cơ năng nhưng lúc nào cũng có nhiệt năng?
Lời giải:
Vì các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật luôn chuyển dộng hỗn độn không ngừng nên vật luôn có nhiệt năng.
Bài 3 (trang 103 SGK Vật Lý 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?
Lời giải:
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.
Bài 4 (trang 103 SGK Vật Lý 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?
Lời giải:
Trong hiện tượng này nhiệt năng của nước thay đổi bằng cách truyền nhiệt.
Đã có sự chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng.
Bài tập
Bài 1 (trang 103 phần bài tập SGK Vật Lý 8)
Dùng bếp dầu để đun sôi 2 lít nước ở 20oC 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.
Tóm tắt
mấm = m1 = 0,5 kg; c1 = 880 J/kg.K; t1 = 20oC
mnước = m2 = 2 kg; c2 = 4200 J/kg.K; t2 = t1 = 20oC
Qích = 30%.Qd; t = 100oC;
mdầu = m = ?
Lời giải:
– Nhiệt lượng do nước thu vào là:
Q2 = m2.c2.(t – t2) = 2.4200.(100 – 20) = 672000 J
– Nhiệt lượng do ấm thu vào là:
Q1 = m1.c1.(t – t1) = 0,5.880.(100 – 20) = 35200 J
– Nhiệt lượng do dầu tỏa ra: Qd = 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:
Khối lượng dầu cần dùng là:
Bài 2 (trang 103 phần bài tập SGK Vật Lý 8)
Một ô tô chạy được một quãng đường dài 100km với lực kéo trung bình là 1400 N, tiêu thụ hết 10 lít (khoảng 8kg) 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:
******************
Trên đây là nội dung bài học Vật Lí 8 Bài 29: Câu hỏi và bài tập tổng kết chương 2: Nhiệt học do THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Câu hỏi và bài tập tổng kết chương 2: Nhiệt học. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.
Biên soạn bởi: Trường THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Vật Lý 8
