CHƯƠNG VI: NHIỆT -  PHẦN 1

Câu 1: Năng lượng nhiệt là gì? Nội năng là gì?

Trả lời:

Năng lượng nhiệt là năng lượng vật có được do chuyển động nhiệt.

Nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật.

Câu 2: Sự truyền nhiệt là gì? Lấy ví dụ minh họa?

Trả lời:

- Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt. Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có truyền nội năng từ vật này sang vật khác.

- VD: nung nóng một miếng đồng rồi thả vào chậu nước lạnh, sau một hồi ta thấy miếng đồng nguội đi và nước nóng lên.

Câu 3: Cho các chất sau đây: gỗ, nước đá, bạc, nhôm. Thứ tự sắp xếp nào sau đây là đúng với khả năng dẫn nhiệt theo quy luật tăng dần?

Trả lời:

Trong các chất trên, thứ tự sắp xếp theo quy luật tăng dần về tính dẫn nhiệt là:

Gỗ, nước đá, nhôm, bạc.

Câu 4: Khi nung nóng một vật rắn, điều gì sau đây sẽ xảy ra?

Trả lời:

- Khi nung nóng một vật rắn thì thể tích của nó tăng lên nhưng khối lượng của nó không đổi.

- Vì vậy trọng lượng của nó cũng không thay đổi. Trọng lượng riêng của vật được tính bằng tỉ số giữa trọng lượng và thể tích, thể tích vật tăng nên trọng lượng riêng của vật giảm

Câu 5: Nhiệt độ vật tăng là do đâu?

Trả lời:

Do các phân tử chuyển động không ngừng nên chúng có động năng. Động năng phân tử phụ thuộc vào vận tốc của phân tử. Nhiệt độ thay đổi thì vận tốc phân tử thay đổi, nhiệt độ càng cao thì các phân tử chuyển động càng nhanh và hổn loạn, mà động năng của phân tử là thành phần của nội năng, do đó nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ.

→Nhiệt độ của vật tăng khi các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động nhanh lên.

Câu 6: Tại sao khi đun nước bằng ấm đồng và bằng ấm đất trên cùng một bếp lửa thì nước trong ấm đồng chóng sôi hơn?

Trả lời:

Khi đun nước bằng ấm đồng và bằng ấm đất trên cùng một bếp lửa thì nước trong ấm đồng chóng sôi hơn vì đồng có tính dẫn nhiệt tốt hơn.

Câu 7: Vì sao để giữ nước đá lâu chảy, người ta thường để nước đá vào các hộp xốp kín?

Trả lời:

Để giữ nước đá lâu chảy, người ta thường để nước đá vào các hộp xốp kín vì trong xốp có các khoảng không khí nên dẫn nhiệt kém.

Câu 8:  Vì sao khi đun nước, không nên đổ nước thật đầy ấm?

Trả lời:

Khi đun nước, nhiệt độ tăng, thể tích chất lỏng tăng, nếu đổ đầy ấm, nước tràn ra ngoài.

Câu 9: Các roong cao su trong nắp chai bia có tác dụng gì?

Trả lời:

- Trong quá trình vận chuyển, nhiệt độ chai có thể thay đổi nên chai có thể nở ra hoặc co lại.

- Các roong cao su trong nắp chai có tác dụng làm cho nắp chai được kín, không để bia bên trong chảy ra ngoài

Câu 10: Thả một viên đá lạnh vào cốc nước ấm. Hiện tượng gì sẽ xảy ra?

Trả lời:

Thả một viên đá lạnh vào cốc nước ấm thì có sự truyền nhiệt giữa các vật làm cho nhiệt độ của nước trong ly giảm xuống, nhiệt độ của viên đá lạnh tăng lên 

⇒Nhiệt năng của cốc nước giảm xuống.

Câu 11: Một quả bóng khối lượng 200 g rơi từ độ cao 15 m xuống sân và nảy lên được 10 m. Độ biến thiên nội năng của quả bóng bằng (lấy g = 10 m/s²)

Trả lời:

ΔU = E₁ – E₂ = mg(h₁ – h₂ ) = 0,2.10(15 – 10) = 101J.

Câu 12: Một viên đạn đại bác có khối lượng 15 kg khi rơi tới đích có vận tốc 72 km/h. Nếu toàn bộ động năng của nó biến thành nội năng thì nhiệt lượng tỏa ra lúc va chạm vào khoảng?

Trả lời:

v =  = 20 m/s

Q =  =  =  = 3000 J

Câu 13: Một bàn gỗ và một bàn nhôm có cùng nhiệt độ. Khi sờ tay vào mặt bàn ta cảm thấy mặt bàn nhôm lạnh hơn mặt bàn gỗ. Tại sao?

Trả lời:

Khi sờ tay vào mặt bàn ta cảm thấy mặt bàn nhôm lạnh hơn mặt bàn gỗ vì: Nhôm dẫn nhiệt tốt hơn gỗ nên khi sờ vào bàn nhôm ta mất nhiệt lượng nhiều hơn khi ta sờ tay vào bàn gỗ.

Câu 14: Trong chân không, một miếng đồng được đun nóng có thể truyền nhiệt cho một miếng đồng không được đun nóng như thế nào?

Trả lời:

Trong chân không, một miếng đồng được đun nóng có thể truyền nhiệt cho một miếng đồng không được đun nóng chỉ bằng bức xạ nhiệt. Vì dẫn nhiệt, đối lưu không xảy ra trong chân không.

Câu 15: Có ba bình đựng rượu, nước và thuỷ ngân có thể tích giống nhau ở nhiệt độ 50°C. khi giảm nhiệt độ của chúng xuống tới 10°C. So sánh thể tích của 3 bình?

Trả lời:

- Trong ba chất kể trên thì thủy ngân giãn nở vì nhiệt ít nhất, rượu lớn nhất. Do đó khi giảm nhiệt độ của chúng thì thể tích của thủy ngân giảm đi ít nhất.

- Vì vậy thể tích thủy ngân lúc này lớn nhất trong 3 chất lỏng.

Câu 16: An định đổ đầy nước vào một chai thuỷ tinh rồi nút chặt lại và bỏ vào ngăn làm nước đá của tủ lạnh. Bình ngăn không cho An làm, vì nguy hiểm. Hãy giải thích tại sao?

Trả lời:

- Vì chai có thể bị vỡ. Do nước ban đầu khi hạ nhiệt độ thể tích sẽ giảm, nhưng tới 4°C nếu tiếp tục giảm nhiệt độ thì thể tích nước lại tăng.

Như vậy khi nước đông đặc lại thành đá, thì thể tích tăng, dẫn đến vỡ chai.

Câu 17: Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 50 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lượng kế chứa 900 g nước ở nhiệt độ 17^oC. Khi đó nhiệt độ của nước tăng lên đến 23^oC, biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/(kg.k), của nước là 4180 J/(kg.k). Nhiệt độ của lò xấp xỉ bằng?

Trả lời:

Nhiệt lượng do sắt tỏa ra: Q₁ = m₁c₁(t₁ – t)

Nhiệt lượng do nước thu vào: Q₂ = m₂c₂(t – t₂)

Vì Q₁ = Q₂ ⇒ m₁c₁(t₁ – t) = m₂c₂(t – t₂)

⇔ 0,05.478(t₁ – 23) = 0,9.4180(23 – 17)

t₁ ≈ 967℃

Câu 18: Một ấm đun nước bằng nhôm có m = 350g, chứa 2,75kg nước được đun trên bếp. Khi nhận được nhiệt lượng 650 kJ thì ấm đạt đến nhiệt độ 60°C. Hỏi nhiệt độ ban đầu của ấm, biết c_Al = 880 J/kg.K, c_nước = c_n = 4190 J/kg.K.

Trả lời:

Nhiệt lượng thu vào:

Q_thu = Q_n + Q_Al = m_n.c_n.(t – t₁) + m_Al.c_Al.(t – t₁)

= 2,75.4190.(60 – t₁) + 0,35.880.(60 – t₁) = 709830 – 11830,5t₁.

Mặt khác 709830 – 11830,5t₁ = 650000 ⟹ t₁ = 5,1 °C

Câu 19: Trong các vị trí (1), (2), (3) của bàn tay trong hình bên dưới, vị trí nào mang lại cảm giác ít nóng nhất?

Trả lời:

Vị trí (2) ít nóng nhất. Vì ở vị trí này bàn tay chủ yếu nhận nhiệt do ngọn lửa bức xạ.

Vị trí (1) nhận nhiệt do các dòng đối lưu và nhận bức xạ nhiệt từ ngọn lửa.

Vị trí (3) nhận nhiệt truyền qua vật kim loại và nhận bức xạ nhiệt từ ngọn lửa.

Câu 20: Biết 1 lít rượu khi tăng thêm 50°C thì thể tích của nó tăng thêm 50ml. Khi đun nóng 0,5m³ một chất A tăng thêm 50°C thì thể tích của nó tăng thêm 9000ml. Hỏi A là chất nào?

Trả lời:

- Biết 1 lít rượu khi tăng thêm 50°C thì thể tích của nó tăng thêm 50ml. Như vậy nếu 500 lít rượu (0,5m³) tăng thêm 50°C thì thể tích của nó tăng thêm 25000ml.

- Vậy chất A giãn nở vì nhiệt kém rượu (chất lỏng) do đó chất A không thể là chất khí, nó chỉ có thể là chất rắn hoặc chất lỏng.