Bài tập KHTN 8 | Bài 24. Năng lượng nhiệt

Sách bài tập Khoa học Tự nhiên 8 | Cánh diều

Bài 24.1 trang 47

Hoàn thiện các câu sau bằng cách điền nội dung thích hợp vào chỗ …

• ………………(1)……………… được gọi là năng lượng nhiệt của vật.

• Nhiệt lượng là ………………(2)………………

• ………………(3)……………… được gọi là nội năng của vật.

• Khi một vật được làm nóng, ………………(4)……………… của vật chuyển động nhanh hơn và ………………(5)……………… của vật tăng.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

(1) Tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

(2) Phần năng lượng nhiệt mà vật nhận thêm hay mất đi trong quá trình truyền năng lượng nhiệt.

(3) Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

(4) các phân tử.

(5) nội năng.

Bài 24.2 trang 48

Trong trường hợp nào nước trong cốc có nội năng lớn hơn: Khi để lâu trong ngăn mát tủ lạnh hay khi để lâu ở không khí trong phòng? Vì sao? Hãy đề xuất phương án thí nghiệm kiểm chứng với việc sử dụng một ít hạt thuốc tím.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Khi được để lâu ở không khí trong phòng, nước trong cốc có nội năng lớn hơn vì các phân tử nước ở nhiệt độ cao có nội năng lớn hơn các phân tử nước ở nhiệt độ thấp.

Phương án thí nghiệm kiểm chứng. Cho đồng thời vào giữa đáy hai cốc nước một lượng nhỏ hạt thuốc tím như nhau. Quan sát nếu thấy thuốc tím ở cốc nào lan xa nhau nhanh hơn thì chứng tỏ cốc đó có nhiệt độ lớn hơn.

Bài 24.3 trang 48

Một chiếc thìa có nhiệt độ bằng nhiệt độ của không khí. Trong trường hợp nào thì năng lượng nhiệt được truyền giữa thìa và nước trong cốc? Giải thích lựa chọn của em.

Trường hợp 1: Thìa được nhúng vào một cốc nước đã để lâu trong không khí.

Trường hợp 2: Thìa được nhúng vào một cốc nước vừa được lấy trong ngăn mát tủ lạnh ra.

Trường hợp 3: Thìa được nhúng vào một cốc nước vừa được đun sôi.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Trong trường hợp (2) và (3), năng lượng nhiệt được truyền giữa thìa và cốc vì trong hai trường hợp đó giữa thìa và nước có sự chênh lệch nhiệt độ.

Bài 24.4 trang 48

Trong phòng học có nhiệt độ 230C đến 240C, sự truyền nhiệt có thể xảy ra giữa học sinh và không khí trong phòng không? Vì sao?

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Truyền nhiệt có thể xảy ra giữa học sinh và không khí trong phòng, vì năng lượng nhiệt luôn truyền từ nơi có nhiệt cao đến nơi có nhiệt độ thấp. Trong trường hợp này, thân nhiệt của học sinh cao hơn nhiệt độ không khí trong phòng, năng lượng nhiệt được truyền từ học sinh cho không khí.

Bài 24.5 trang 48

Khi đứng ngoài trời mùa đông có băng và đứng ngoài trời mùa hè có nhiệt độ không khí trên 370C thì có sự truyền nhiệt giữa người và không khí hay không? Vì sao?

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Có sự truyền nhiệt giữa người và không khí trong cả hai trường hợp vì trong điều kiện như vậy có sự chênh lệch nhiệt độ giữa người và không khí bên ngoài. Bằng chứng cụ thể là đứng ngoài trời vào mùa đông có băng, người sẽ cảm thấy rét (do mất nhiều năng lượng nhiệt để truyền nhiệt cho không khí). Còn đứng ngoài trời vào mùa hè nhiệt độ không khí trên 370C, người sẽ cảm thấy rất nóng do phải nhận thêm năng lượng nhiệt truyền cho cơ thể (chưa kể nhiệt từ cơ thể khó thoát hơn do nhiệt độ cao).

Sách bài tập Khoa học Tự nhiên 8 | Kết nối tri thức với cuộc sống

Bài 26.1 trang 72

Tính chất nào sau đây không phải của phân tử?

A. Chuyển động không ngừng.

B. Chuyển động càng chậm thì nhiệt độ của vật càng thấp.

C. Giữa các phân tử có lực tương tác.

D. Giữa các phân tử cấu tạo nên vật không có khoảng cách.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là D.

- D sai vì giữa các phân tử cấu tạo nên vật có khoảng cách.

Bài 26.2 trang 72

Trong các hiện tượng sau đây, hiện tượng nào không phải do chuyển động hỗn loạn của các phân tử gây ra?

A. Đường tan trong nước.

B. Sự tạo thành gió.

C. Quả bóng bay dù được buộc thật chặt vẫn xẹp dần theo thời gian.

D. Sự khuếch tán của dung dịch copper sunfate vào nước.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là B.

- B sai vì gió được tạo ra bởi sự khác biệt trong áp suất khí quyển.

Bài 26.3 trang 72

Câu nào sau đây nói về nhiệt năng của một vật là đúng?

A. Chỉ những vật có nhiệt độ cao mới có nhiệt năng.

B. Chỉ những vật chuyển động mới có nhiệt năng.

C. Chỉ những vật có khối lượng lớn mới có nhiệt năng.

D. Mọi vật đều có nhiệt năng.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là D.

- Mọi vật đều có nhiệt năng.

Bài 26.4 trang 73

Một viên bi đang lăn trên mặt bàn nằm nghiêng có những dạng năng lượng nào e đã học?

A. Chỉ có thế năng.

B. Chỉ có động năng.

C.Chỉ có nội năng.

D. Có cả động năng, thế năng và nội năng.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là D.

- Một viên bi đang lăn trên mặt bàn nằm nghiêng có những dạng năng lượng: động năng, thế năng và nội năng.

Bài 26.5 trang 73

Khi thả một thỏi kim loại đã được nung nóng vào một chậu nước lạnh thì nội năng của thỏi kim loại và của nước thay đổi như thế nào?

A. Nội năng của thỏi kim loại và của nước đều tăng.

B. Nội năng của thỏi kim loại và của nước đều giảm.

C. Nội năng của thỏi kim loại giảm, nội năng của nước tăng.

D. Nội năng của thỏi kim loại tăng, nội năng của nước giảm.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là C.

- Thỏi kim loại truyền nhiệt cho chậu nước lạnh nên nội năng của thỏi kim loại giảm, nội năng của nước tăng.

Bài 26.6 trang 73

Hãy giải thích sự thay đổi nhiệt năng trong các trường hợp sau:

a) Khi đun nước, nhiệt độ của nước tăng dần.

b) Khi nước sôi, mặc dù vẫn tiếp tục đun nhưng nhiệt độ của nước không thay đổi.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a) Do nhiệt độ nước tăng dần nên nhiệt năng của nước tăng dần.

b) Khi nước đang sôi, nhiệt độ của nước không thay đổi nền nhiệt năng của nước cũng không thay đổi.

Bài 26.7 trang 73

Biết 1 kg nước nhận thêm nhiệt năng 4 200 J thì nóng thêm 1 oC. Hỏi nếu truyền thêm 126 000 J cho 1,5 kg nước thì nước sẽ nóng thêm bao nhiêu độ?

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Theo bài ra, 1 kg nước nhận thêm nhiệt năng 4200 J thì nóng lên 1 oC.

- Muốn 1,5 kg nước nóng thêm 1 oC thì cần truyền cho nó lượng nhiệt năng là

1,5 . 4200 = 6 300 J.

- Nếu truyền thêm 126 000 J cho 1,5 kg nước thì nước sẽ nóng thêm

126 000 : 6300 = 20 oC.

Bài 26.8 trang 73

Người ta đổ 1 kg nước ở nhiệt độ t1 = 10 oC vào một bình cách nhiệt chứa 1 kg nước nóng ở nhiệt độ t2.

a, Hãy mô tả quá trình trao đổi nhiệt năng xảy ra trong bình cách nhiệt.

b, Khi có cân bằng nhiệt trong bình thì nhiệt độ trong bình là t = 30 oC. Hãy xác định nhiệt độ t2. Biết 1 kg nước nhận thêm nhiệt năng (hoặc mất bớt nhiệt năng) 4 200 J thì nóng thêm 1 oC (hoặc giảm đi 1 oC). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt năng giữa nước với bình cách nhiệt và một trường.

c, Hãy lập hệ thức liên hệ giữa nhiệt độ t với các nhiệt độ t1 và t2.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a. 1 kg nước ở nhiệt độ t1 = 10 oC sẽ thu thêm nhiệt năng, 1 kg nước nóng ở nhiệt độ t2 sẽ mất bớt nhiệt năng. Nhiệt năng nước nóng mất bớt đúng bằng nhiệt năng nước lạnh thu thêm.

b. Khi có cân bằng nhiệt trong bình, nhiệt độ của 1 kg nước lạnh tăng thêm:

30 - 10 = 20 oC

Nhiệt năng của 1 kg nước lạnh thu thêm là: 4 200 . 20 = 84 000 J

Nhiệt độ ban đầu của 1 kg nước nóng là: t2 = 84 000 : (4 200 + 30) = 50 oC

c. Như vậy: Khi hai vật cùng chất, cùng khối lượng riêng, nhiệt độ ban đầu là t1 và t2 trao đổi nhiệt năng với nhau thì khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ của các vật là

t = (t1 + t2 ) : 2

Bài 26.9 trang 74

Hãy dựa vào kết quả của bài 8 để giải bài tập sau đây:

Nếu đổ cùng một lúc 10 g nước ở nhiệt độ 40 oC, 20 g nước ở nhiệt độ 50 oC và 50 g nước ở nhiệt độ 60 oC vào một bình cách nhiệt khi có cân bằng nhiệt là bao nhiêu? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt năng giữa nước với bình cách nhiệt và môi trường.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Nếu 10 g nước ở nhiệt độ 40 oC trao đổi nhiệt năng với 10 g nước ở nhiệt độ 60 oC thì nhiệt độ của 20 g nước này khi có cân bằng nhiệt là 50 oC.

Như vậy trong bình có 40 g ở 50 oC.

Suy ra 40 g nước ở 50 oC trao đổi nhiệt năng với 40 g nước ở 60 oC thì nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp nước trong bình là 55 oC.

Bài 26.10 trang 74

Hãy so sánh và giải thích sự so sánh các đại lượng của hai đại lượng nước ở hai cốc vẽ trong hình 26.1. bằng cách hoàn thiện Bảng 26.1. Bỏ qua sự thay đổi khoảng cách giữa các phân tử nước theo nhiệt độ.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

STT

Đại lượng

Cốc 1

Cốc 2

So sánh

Giải thích

1

Khối lượng (m)

m1

m2

m1 > m1

Lượng nước ở cốc 1 nhiều hơn ở cốc 2.

2

Nhiệt độ (T)

T1

T2

T1 > T2

Số chỉ nhiệt kế ở cốc 1 cao hơn ở cốc 2.

3

Động năng phân tử (Eđ)

Eđ1

Eđ2

Eđ1 > Eđ2

Nhiệt độ nước ở cốc 1 cao hơn ở cốc 2.

4

Thế năng phân tử (Et)

Et1

Et2

Et1 = Et2

Bỏ qua sự thay đổi khoảng cách giữa các phân tử.

5

Tổng động năng phân tử (∑Eđ)

∑Eđ1

∑Eđ2

∑Eđ1 > ∑Eđ2

Lượng nước ở cốc 1 nhiều hơn ở cốc 2 và nhiệt độ nước ở cốc 1 cao hơn ở cốc 2.

6

Tổng thế năng phân tử (∑Et)

∑Et1

∑Et2

∑Et1 > ∑Et2

Lượng nước ở cốc 1 nhiều hơn ở cốc 2.

7

Nội năng (U)

U1

U2

U1  > U2

Nội năng của mỗi cốc nước là tổng động. năng và thế năng của các phân tử nước trong cốc.

Post a Comment

Previous Post Next Post