BÀI TẬP - CHỦ ĐỀ 6

Bài tâp 1: Cùng một vật, vào mùa đông hay vào mùa hè vật có nội năng lớn hơn? Vì sao?

Trả lời:

Với cùng một vật, vào mùa đông và mùa hè, nhiệt độ và áp suất xung quanh vật sẽ khác nhau. Thông thường, vào mùa đông, nhiệt độ xung quanh vật thấp hơn so với mùa hè. Vì vậy, trong điều kiện bình thường, nếu không có sự thay đổi đáng kể về thành phần và thể tích của vật, nội năng của vật sẽ thấp hơn vào mùa đông do sự giảm nhiệt độ.

Bài tập 2: Khi một chất khí bị đốt nóng, các phân tử của nó sẽ thu được năng lượng. Giả sử có thể nhìn thấy các phân tử của khí nóng và khí lạnh (ở cùng áp suất), em sẽ thấy sự khác biệt nào trong chuyển động của chúng?

Trả lời:

Các phân tử khí nóng sẽ có chuyển động tuyến tính nhanh hơn và di chuyển đầy đủ hơn trong không gian, do đó sự va chạm giữa các phân tử khí sẽ cường độ hơn và tần suất hơn so với khí lạnh.

Bài tập 3: Đun ấm nước trên bếp điện. Mô tả và giải thích những quá trình truyền nhiệt xảy ra trong thời gian đun.

Trả lời:

Khi đun ấm nước trên bếp điện, quá trình truyền nhiệt xảy ra theo ba cơ chế chính là dẫn nhiệt, tỏa nhiệt và truyền nhiệt bằng dòng chất lỏng.

1. Dẫn nhiệt: Khi bếp điện được bật lên, nhiệt được tạo ra từ dây tóc đốt điện truyền qua bề mặt bếp và chuyển sang nồi nước. Quá trình này gọi là dẫn nhiệt, trong đó các phân tử trong vật liệu dẫn nhiệt (trong trường hợp này là kim loại của bếp) truyền nhiệt từ khu vực nóng đến khu vực lạnh của nồi.
2. Tỏa nhiệt: Khi nồi nước đun sôi, nó tạo ra hơi nước, đồng thời cũng tản ra nhiệt từ bề mặt của nó. Quá trình này gọi là tỏa nhiệt, trong đó nhiệt được truyền đi thông qua sóng bức xạ nhiệt từ bề mặt của nồi.
3. Truyền nhiệt bằng dòng chất lỏng: Khi nước được đun sôi, các phân tử nước bên trong nồi trở nên nóng và di chuyển nhanh hơn, tạo ra dòng chất lỏng. Quá trình này gọi là truyền nhiệt bằng dòng chất lỏng, trong đó nhiệt được truyền đi thông qua sự di chuyển của các phân tử nước nóng từ khu vực nóng đến khu vực lạnh của nồi.

Bài tập 4: Vào những ngày hè nắng nóng, ở trong những ngôi nhà được xây bằng tường mỏng, xung quanh không có cây che, đóng kín cửa sổ ở mọi hướng ta thấy rất nóng. Nếu mở các cửa sổ ở mọi hướng thì ta có thể thấy mát hơn không? Vì sao?

Trả lời:

Nếu mở các cửa sổ ở mọi hướng trong những ngôi nhà được xây bằng tường mỏng, xung quanh không có cây che trong những ngày hè nắng nóng, ta có thể cảm thấy mát hơn. Nguyên nhân là do việc thông gió sẽ giúp cho không khí bên trong nhà được lưu thông và thay đổi, giúp giảm nhiệt độ bên trong.

Trong những ngày nắng nóng, nhiệt độ bên ngoài tăng cao và nhiệt độ bên trong nhà cũng tăng lên do tường mỏng và không có cây che để che chắn. Nếu đóng kín các cửa sổ, không khí trong nhà sẽ trở nên ẩm ướt và nóng hơn. Tuy nhiên, nếu mở cửa sổ ở mọi hướng, không khí bên ngoài sẽ chảy vào trong nhà và giúp cho không khí bên trong được lưu thông, thay đổi và làm mát. Đặc biệt, nếu mở cửa sổ ở hai hướng đối lập, sẽ tạo nên một luồng gió tạo sự thông gió hiệu quả hơn.