Giải sách bài tập KHTN 8 cánh diều bài 25: Truyền năng lượng nhiệt

Câu 25.1: Chọn phương án đúng. Một đầu của chiếc thìa gỗ được nhúng vào cháo nóng trong nồi. Đầu không bị nhúng trong cháo

A. sẽ nóng lên do quá trình dẫn nhiệt.

B. sẽ nóng lên do quá trình đối lưu.

C. sẽ nóng lên do quá trình bức xạ.

D. sẽ nóng lên rất ít do quá trình dẫn nhiệt và bức xạ nhiệt.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Gỗ là chất dẫn nhiệt kém nên đầu không bị nhúng trong cháo sẽ nóng lên rất ít do quá trình dẫn nhiệt và bức xạ nhiệt.

Câu 25.2: Chảo thép không gỉ thường có đáy bằng đồng, bạch kim (platinum) vì

A. đồng, bạch kim giúp chảo bền hơn.

B. những chiếc chảo như vậy xuất hiện nhiều màu sắc.

C. đồng, bạch kim dẫn nhiệt tốt hơn thép không gỉ.

D. đồng, bạch kim dễ làm sạch hơn thép không gỉ.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

Chảo thép không gỉ thường có đáy bằng đồng, bạch kim (platinum) vì đồng, bạch kim dẫn nhiệt tốt hơn thép không gỉ.

Câu 25.3: Những hiện tượng sau đây liên quan đến hình thức truyền nhiệt nào?

(1) Nhiệt lượng được truyền từ vật có nhiệt độ cao đến vật có nhiệt độ thấp.

(2) Truyền nhiệt giữa hai vật có nhiệt độ khác nhau mà giữa chúng là khoảng chân không.

(3) Chuyển động thành dòng của luồng chất lỏng hay chất khí có nhiệt độ khác nhau thế chỗ cho nhau.

Hướng dẫn trả lời:

(1) Liên quan đến hình thức dẫn nhiệt, bức xạ nhiệt, đối lưu.

(2) Liên quan đến hình thức bức xạ nhiệt.

(3) Liên quan đến hình thức đối lưu.

Câu 25.4: Trong chất rắn, chất lỏng, chất khí, chân không thì có thể xảy ra các cách truyền nhiệt nào?

Hướng dẫn trả lời:

Các cách truyền nhiệt có thể xảy ra:

- Trong chất rắn: dẫn nhiệt, bức xạ nhiệt.

- Trong chất lỏng: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ nhiệt.

- Trong chất khí: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ nhiệt.

- Trong chân không: bức xạ nhiệt.

Câu 25.5: Xác định cách truyền nhiệt tương ứng với các hiện tượng sau.

(1) Đánh cảm bằng khăn bọc muối và gừng được làm nóng vào trán, thái dương.

(2) Sưởi ấm người dưới ánh sáng đèn halogen trong phòng tắm vào mùa rét.

(3) Khói hương bay lên trên.

(4) Gà mẹ ấp trứng.

(5) Trời rét, ngồi sưởi ấm bên bếp than hồng.

(6) Khói bốc lên cao từ đám cháy.

(7) Là phẳng quần áo bằng bàn là điện.

Hướng dẫn trả lời:

(1) Dẫn nhiệt                  (2) Bức xạ nhiệt                    (3) Đối lưu              (4) Dẫn nhiệt

(5) Bức xạ nhiệt                         (6) Đối lưu                                 (7) Dẫn nhiệt

Câu 25.6: Quấn chặt một dải giấy mỏng quanh một thanh sắt. Dùng nến đốt giấy, vừa đốt vừa xoay thanh sắt liên tục nhưng thấy giấy không bị cháy ngay. Vì sao? 

Hướng dẫn trả lời:

Giấy không bị cháy ngay vì giấy mỏng quấn chặt quanh thanh sắt, khi vừa đốt vừa xoay thanh sắt liên tục thì nhiệt lượng giấy nhận được sẽ truyền nhanh cho thanh sắt do sắt dẫn nhiệt tốt. Nếu kéo dài thời gian đốt, khi thanh sắt nhận được nhiều nhiệt lượng, nóng dần lên thì giấy không thể truyền nhiệt cho thanh sắt nữa, khi đó, giấy có thể bắt đầu cháy.

Câu 25.7: Vào những trưa nắng mùa hè, chim chỉ dang cánh ra (không cần vẫy cánh) nhưng toàn bộ thân chim vẫn được từ từ nâng lên cao (hình 25.1). Vì sao?

Hướng dẫn trả lời:

Vào những trưa nắng mùa hè, mặt đất được Mặt Trời chiếu nóng, làm lớp không khí sát mặt đất nóng nhanh hơn so với lớp không khí trên cao. Do vậy xảy ra hiện tượng đối lưu, lớp khí sát mặt đất chuyển động lên phía trên. Chim nằm trên luồng di chuyển của lớp khí này chỉ cần dang cánh sẽ được nâng lên cao.

Câu 25.8: Vì sao quạt thông gió trong phòng luôn đặt ở sát trần nhà?

Hướng dẫn trả lời:

Trong phòng, lớp không khí nóng ở dưới bay lên sát trần nhà. Thông gió có mục đích làm mát phòng, nên cần đặt quạt thông gió ở sát trần nhà để đẩy lớp không khí nóng này ra khỏi nhà, tạo điều kiện cho lớp không khí mát bên ngoài cửa sổ (ở phía dưới) di chuyển vào trong nhà tạo ra sự đối lưu không khí.

Câu 25.9: Đặt đồng thời hai viên nước đá như nhau, một viên vào đĩa làm bằng nhôm, một viên vào đĩa làm bằng giấy ép. Viên nước đá ở đĩa nào sẽ tan chảy nhanh hơn? Vì sao?

Hướng dẫn trả lời:

Viên nước đá ở đĩa làm bằng nhôm sẽ tan chảy nhanh hơn vì nhôm dẫn nhiệt tốt hơn giấy nên nhiệt lượng được truyền thông qua hiện tượng dẫn nhiệt giữa viên nước đá và đĩa nhanh hơn.

Câu 25.10: Vì sao nước nóng nên được đựng trong cốc sứ, nước lạnh nên được đựng trong cốc thủy tinh?

Hướng dẫn trả lời:

Nước nóng nên được đựng trong cốc sứ vì sứ dẫn nhiệt kém nên nước được giữ nóng lâu hơn. Khi đó, tay chạm vào cốc không cảm thấy nóng, gây khó chịu. Còn nước lạnh nên được đựng trong cốc thuỷ tinh vì khi người uống nước lạnh, muốn tay mình cảm nhận độ lạnh của nước để cảm thấy dễ chịu.

Câu 25.11: Vì sao vào mùa lạnh, chân đi trên sàn đá hoa lại thấy lạnh hơn khi đi trên sàn gỗ?

Hướng dẫn trả lời:

Đá hoa dẫn nhiệt tốt hơn gỗ, khi đi trên sàn đá hoa, chân sẽ truyền năng lượng nhiệt cho sàn đá hoa nhanh và nhiều hơn so với đi trên sàn gỗ. Vào mùa lạnh mất nhiệt nhanh và sẽ tạo cảm giác lạnh ở chân.

Câu 25.12: Vì sao gấu ở Bắc Cực thường có bộ lông dày hơn gấu ở vùng xích đạo?

Hướng dẫn trả lời:

Gấu ở Bắc Cực có lông dày hơn để lớp không khí giữa da chúng và môi trường bên ngoài lớn. Điều đó tạo nên “lớp không khí” lớn cách nhiệt tốt cho cơ thể, giúp chống chọi với thời tiết rét ở Bắc Cực.

Câu 25.13: Vì sao khi ngọn nến đang cháy được đặt trên mặt bàn, nếu chụp một ống nhựa hình trụ tròn hở hai đầu sao cho đầu dưới sát mặt bàn (hình 25.2a) thì ngọn nến chỉ cháy một lúc rồi tắt, nhưng khi dùng vật kê sao cho đầu dưới ống nhựa hình trụ cao lên cách mặt bàn một chút (hình 25.2b) thì ngọn nến tiếp tục cháy đến khi hết nến?

Hướng dẫn trả lời:

Nếu chụp một ống nhựa hình trụ tròn hở hai đầu sao cho đầu dưới sát mặt bàn (hình 25.2a) thì ngọn nến chỉ cháy một lúc rồi tắt, vì khi cháy, khí carbon dioxide bay lên và không xảy ra hiện tượng đối lưu để cung cấp oxygen cho sự cháy nên khí oxygen hết dần làm nến tắt. Nhưng khi dùng vật kê sao cho đầu dưới ống nhựa hình trụ cao lên cách mặt bàn một chút (hình 25.2b) thì ngọn nên tiếp tục cháy đến hết vì lúc này xảy ra hiện tượng đối lưu, khí oxygen theo dòng khí lạnh đi qua khe giữa sàn và mép dưới ống hình trụ giúp cho ngọn lửa tiếp tục cháy.

Câu 25.14: Đốt ngọn nến, sau đó để hai bàn tay cách ngọn nến cùng khoảng cách như nhau nhưng một bàn tay để ở phía trên ngọn nến, bàn tay kia để ở ngang ngọn nến (hình 25.3). Năng lượng nhiệt từ ngọn nến truyền đến hai bàn tay bằng những cách nào? Bàn tay ở vị trí nào sẽ thấy nóng hơn? Vì sao?

Hướng dẫn trả lời:

Ở cả hai vị trí, nhiệt từ ngọn nến truyền đến hai bàn tay bằng cả ba cách: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ nhiệt. Ở hai vị trí này, do cách xa ngọn nến như nhau và giữa hai bàn tay và ngọn nến đều là không khí nên lượng nhiệt mà hai bàn tay nhận được do dẫn nhiệt và bức xạ nhiệt qua không khí từ ngọn nến là không lớn và gần  như bằng nhau. Nhưng bàn tay đặt trên ngọn nến sẽ thấy nóng hơn vì do đối lưu, luồng khí nóng từ ngọn nến đang cháy sẽ di chuyển lên trên và truyền một lượng nhiệt lớn cho tay ở phía trên.

Câu 25.15: Vì sao khi nhảy xuống nước trong bể bơi có nhiệt độ bằng nhiệt độ không khí là 20°C, ta cảm thấy lạnh, mặc dù khi đứng trên bờ hoàn toàn không cảm thấy lạnh. Nếu nhiệt độ không khí và nước trong bể bơi bằng nhiệt độ cơ thể thì khi nhảy xuống nước trong bể có còn cảm thấy lạnh không?

Hướng dẫn trả lời:

Khi chưa nhảy xuống nước, nhiệt độ không khí là 20°C, xảy ra sự truyền nhiệt giữa cơ thể và không khí nhưng do không khí dẫn nhiệt kém nên nhiệt lượng cơ thể ta truyền cho không khí rất ít, ta không cảm thấy lạnh. Nhưng khi nhảy xuống nước cũng ở nhiệt độ 20°C, do nước dẫn nhiệt tốt hơn không khí nhiều nên nhiệt lượng cơ thể truyền cho nước lớn hơn nhiều so với nhiệt lượng cơ thể truyền cho không khí. Do vậy, ta cảm thấy lạnh.

Nếu nhiệt độ không khí và nước trong bể bơi bằng nhiệt độ cơ thể thì khi nhảy xuống nước trong bể ta không thấy lạnh vì lúc đó cơ thể ta không mất nhiệt do phải truyền cho nước nữa.

Câu 25.16: Hiện nay, các ngôi nhà ở nước ta thường được xây dựng như thế nào để vào mùa hè khi ở trong nhà ta cảm thấy mát?

Hướng dẫn trả lời:

Muốn nhà mát vào mùa hè, cần xây như sau:

• Để tránh bức xạ nhiệt từ Mặt Trời và các vật xung quanh nhà tới mái nhà và tường nhà thì mái và tường nhà cần được lát và xây dày bằng vật liệu cách nhiệt, ví dụ như mái lợp tôn có lớp xốp cách nhiệt, tường xây dày hay xây bằng vật liệu cách nhiệt (gạch lỗ, gạch xốp).

• Hơn nữa, nhà cần xây sao cho để có hiện tượng đối lưu đưa không khí nóng do các sinh hoạt trong nhà gây nên ra ngoài và không khí mát ở ngoài thổi vào. Do đó cần có các lỗ thông khí nóng trên cao, xây các cửa sổ xung quanh nhà. Nếu được thì xây giếng trời thông suốt từ tầng 1 lên tầng cao nhất và có cửa hay quạt gió thông khí nóng ra ngoài nhà.