Giải vật lí 8 bài 24: Công thức tính nhiệt lượng
Hướng dẫn giải bài tập, bài thực hành trong bài 24: Công thức tính nhiệt lượng - vật lí 8. Tất cả các kiến thức lý thuyết và bài tập trong bài học này đều được giải đáp cẩn thận, chi tiết. Chúng ta tham khảo để học tốt vật lí 8 bài 24: Công thức tính nhiệt lượng nhé.
[toc:ul]
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
- Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc khối lượng, độ tăng nhiệt độ của vật và nhiệt dung riêng của chất làm vật.
- Công thức tính nhiệt lượng vật thu vào Q = m.c.$\Delta t$, trong đó: Q là nhiệt lượng (J), m là khối lượng của vật (kg), $\Delta t$ là độ tăng nhiệt độ của vật ( oC hoặc K ), c là nhiệt dung riêng của chất làm vật ( J/kg.K)
- Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1 kg chất đó tăng thêm 1oC
II. GIẢI BÀI TẬP
Hướng dẫn trả lời các câu hỏi giữa bài
Giải câu 1,2: Dùng đèn cồn lần lượt đun hai khối...
Dùng đèn cồn lần lượt đun hai khối lượng nước khác nhau, 50g và 100g, đựng trong hai cốc thủy tinh giống nhau, để nước ở trong các cốc đều nóng lên thêm 20oC . Kết quả thí nghiệm được ghi ở bảng 24.1
| Chất | Khối lượng | Độ tăng nhiệt độ | Thời gian đun | So sánh khối lượng | So sánh nhiệt lượng | |
| Cốc 1 | Nước | 50g | $\Delta t^{\circ}_{1}$ = 20oC | t1 = 5 phút | m1 = ..... m2 | Q1 = ..... Q2 |
| Cốc 2 | Nước | 100g | $\Delta t^{\circ}_{2}$ = 20oC | t2 = 10 phút |
C1. Trong thí nghiệm trên, yếu tố nào ở hai cốc được giữ giống nhau, yếu tố nào được thay đổi? Tại sao phải làm như thế? Hãy tìm số thích hợp cho các chỗ trống ở hai cột cuối bảng 24.1. Biết nhiệt lượng của ngọn lửa còn truyền cho nước tỷ lệ với thời gian đun.
C2. Từ thí nghiệm trên có thể kết luận gì về mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên và khối lượng của vật ?
Bài giải:
| Chất | Khối lượng | Độ tăng nhiệt độ | Thời gian đun | So sánh khối lượng | So sánh nhiệt lượng | |
| Cốc 1 | Nước | 50g | $\Delta t^{\circ}_{1}$ = 20oC | t1 = 5 phút | m1 = $\frac{1}{2}$ m2 | Q1 = $\frac{1}{2}$ Q2 |
| Cốc 2 | Nước | 100g | $\Delta t^{\circ}_{2}$ = 20oC | t2 = 10 phút |
C1. Trong thí nghiệm trên, yếu tố được giữ giống nhau là độ tăng nhiệt độ , yếu tố được thay đổi là khối lượng của nước
C2. Mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên và khối lượng của vật : Khối lượng vật càng lớn thì nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên càng lớn
Giải câu 3,4,5: Các em hãy thảo luận trong nhóm...
Các em hãy thảo luận trong nhóm về cách làm thí nghiệm để kiểm tra mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật cần thu vài để nóng lên và độ tăng nhiệt độ. Trong khi thảo luận cần lưu ý những vấn đề sau:
C3. Trong thí nghiệm này phải giữ không đổi những yếu tố nào ? Muốn vậy phải làm thế nào ?
C4. Trong thí nghiệm này phải thay đổi yếu tố nào ? Muốn vậy phải làm thế nào ?
Sau đây là bảng kết quả thí nghiệm làm với hai cốc, mỗi cốc đựng 50g nước, được lần lượt đun nóng bằng đèn cồn trong 5 phút, 10 phút (H.24.2) . Hãy tìm số thích hợp cho các ô trống ở hai cột cuối bảng 24.2
| Chất | Khối lượng | Độ tăng nhiệt độ | Thời gian đun | So sánh độ tăng nhiệt độ | So sánh nhiệt lượng | |
| Cốc 1 | Nước | 50g | $\Delta t^{\circ}_{1}$ = 20oC | t1 = 5 phút | $\Delta t^{\circ}_{1}$ = ... $\Delta t^{\circ}_{2}$ | Q1 = ... Q2 |
| Cốc 2 | Nước | 100g | $\Delta t^{\circ}_{2}$ = 40oC | t2 = 10 phút |
C5. Từ thí nghiệm trên có thể rút ra kết luận gì về mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ ?
Bài giải:
C3. Trong thí nghiệm này phải giữ không đổi khối lượng và chất làm vật, muốn vậy phải lấy 2 cốc đựng lượng nước như nhau
C4. Trong thí nghiệm này phải thay đổi độ tăng nhiệt độ, muốn vật thời gian đun của 2 cốc phải khác nhau
| Chất | Khối lượng | Độ tăng nhiệt độ | Thời gian đun | So sánh độ tăng nhiệt độ | So sánh nhiệt lượng | |
| Cốc 1 | Nước | 50g | $\Delta t^{\circ}_{1}$ = 20oC | t1 = 5 phút | $\Delta t^{\circ}_{1}$ = $\frac{1}{2}$ . $\Delta t^{\circ}_{2}$ | Q1 = $\frac{1}{2}$ . Q2 |
| Cốc 2 | Nước | 50g | $\Delta t^{\circ}_{2}$ = 40oC | t2 = 10 phút |
C5. Mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ: Nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên càng lớn thì độ tăng nhiệt độ của vật cũng càng lớn.
Giải câu 6,7: Dùng đèn cồn đun nóng 50g nước...
Dùng đèn cồn đun nóng 50g nước và 50g bột băng phiến cùng nóng thêm lên 20oC (H.24.3) . Kết quả thí nghiệm được ghi ở bảng 24.3 . Hãy tìm dấu thích hợp ( = ; > ; < ) cho ô trống ở cột cuối của bảng
| Chất | Khối lượng | Độ tăng nhiệt độ | Thời gian đun | So sánh nhiệt lượng | |
| Cốc 1 | Nước | 50g | $\Delta t^{\circ}_{1}$ = 20oC | t1 = 5 phút | Q1 .... Q2 |
| Cốc 2 | Băng phiến | 50g | $\Delta t^{\circ}_{2}$ = 20oC | t2 = 4 phút |
C6. Trong thí nghiệm này những yếu tố nào thay đổi, không thay đổi ?
C7. Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên có phụ thuộc chất làm vật không ?
Bài giải:
| Chất | Khối lượng | Độ tăng nhiệt độ | Thời gian đun | So sánh nhiệt lượng | |
| Cốc 1 | Nước | 50g | $\Delta t^{\circ}_{2}$ = 20oC | t1 = 5 phút | Q1 > Q2 |
| Cốc 2 | Băng phiến | 50g | $\Delta t^{\circ}_{2}$ = 20oC | t2 = 4 phút |
C6. Trong thí nghiệm này , khối lượng và độ tăng nhiệt độ được giữ không đổi, chất làm vật thay đổi
C7. Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên có phụ thuộc vào chất làm vật
Hướng dẫn giải các bài tập cuối bài
Giải câu 8: Muốn xác định nhiệt lượng vật thu...
Muốn xác định nhiệt lượng vật thu vào cần tra bảng để biết độ lớn của đại lượng nào và đo độ lớn của những đại lượng nào, bằng những dụng cụ nào ?
Bài giải:
Muốn xác định nhiệt lượng vật thu vào cần tra bảng để biết độ lớn của nhiệt dung riêng của chất làm vật và đo độ lớn khối lượng của vật bằng cân, đo độ tăng nhiệt độ của vật bằng nhiệt kế
Giải câu 9: Tính nhiệt lượng cần thiết cần truyền...
Tính nhiệt lượng cần thiết cần truyền cho 5kg đồng để tăng nhiệt độ từ 20oC đến 50oC
Bài giải:
Tra bảng 24.4 (Sgk Vật lí 8 trang 86 ) ta có nhiệt dung riêng của đồng bằng 380 J/kg.K
Nhiệt lượng cần thiết cần truyền cho 5kg đồng để tăng nhiệt độ từ 20oC đến 50oC là :
Q = m.c.$\Delta t$ = m.c.( t2 - t1 ) = 5 . 380 . ( 50 - 20 ) = 57000 (J) = 57 (kJ)
Giải câu 10: Một ấm đun nước bằng nhôm...
Một ấm đun nước bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2 lít nước ở 25oC. Muốn đun sôi ấm nước này cần một nhiệt lượng bằng bao nhiêu ?
Bài giải:
Cần lưu ý :
- Nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K
- Nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K
- Nước sôi ở 100oC.
Nhiệt lượng cần để đun sôi nước từ 25oC đến 100oC là :
Q1 = mnước .cnước .$\Delta t$ = Vnước . dnước . cnước .$\Delta t_{1}$ = 2 . $10^{-3}$ . 1000 . 4200 . (100 -25) = 630000 (J)
trong đó dnước là khối lượng riêng của nước, dnước = 1000 kg/$m^{3}$, Vnước = 2 lít = 2 $dm^{3}$ = $10^{-3}$ $m^{3}$
Nhiệt lượng cần để đun nóng ấm nhôm từ 25oC đến 100oC là :
Q2 = mnhôm . cnhôm . $\Delta t$ = 0,5 . 880 . ( 100 - 25 ) = 33000 (J)
Vậy muốn đun sôi ấm nước này cần một nhiệt lượng bằng :
Q = Q1 + Q2 = 630000 + 33000 = 663000 (J) = 663 (kJ)