A. Tóm tắt lý thuyết
1. Nhiệt năng
- Nhiệt năng: Tổng động năng phân tử của tất cả các phân tử cấu tạo nên vật gọi là nhiệt năng
- Mọi vật đều có nhiệt năng vì phân tử cấu tạo nên vật luôn luôn chuyển động.
- Nhiệt năng phụ thuộc vào nhiệt độ: Nhiệt độ của vật càng cao thì các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh và nhiệt năng của vật càng lớn.
2. Các cách làm thay đổi nhiệt năng .
2.1. Thực hiện công
C1: Cọ xát miếng đồng → Miếng đồng nóng lên → Nhiệt năng tăng Để làm tăng nhiệt năng của vật ta thực hiện công bằng cách cho vật chuyển động hoặc tác động lực lên vật. 2.2. Truyền nhiệt:
C2: Đốt nóng miếng đồng hoặc thả miếng đồng vào cốc nước nóng Cách làm thay đổi nhiệt năng mà không cần thực hiện công gọi là truyền nhiệt.
3. Nhiệt lượng
Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt. Kí hiệu: Q Đơn vị: J ( Jun)
4. Bài tập minh họa
Bài 1: Hãy tìm 3 thí nghiệm đơn giản để minh họa việc làm tăng nhiệt năng của một vật bằng cách truyền nhiệt.
Hướng dẫn giải:
Thí nghiệm minh họa Đun nước. Đốt nóng miếng đồng Thả miếng đồng vào cốc nước nóng
Bài 2: Đun nóng một ống nghiệm nút kín có đựng nước. Nước trong ống nghiêm nóng dần, tới một lúc nào đó hơi nước trong ông nghiệm làm bật nút lên. Trong thí nghiệm trên, khi nào thì có truyền nhiệt, khi nào có thực hiện công.
Hướng dẫn giải:
Khi đun nước có sự truyền nhiệt từ ngọn lửa sang nước. Khi hơi nước giãn nở làm bật nút chai thì có sự thực hiện công.
B. Giải bài tập trong sách giáo khoa
Giải bài tập 1 trang 74 SGK vật lý 8: Các em hãy nghĩ ra một thí nghiệm đơn giãn để chứng tỏ khi thực hiện công lên miếng đồng, miếng đồng sẽ nóng lên.
Hướng dẫn giải:
- Cọ xát miếng đồng nhiều lần lên nền khi đó miếng đồng sẽ nóng lên.
- Dùng búa đập lên miếng đồng nhiều lần, miếng đồng sẽ nóng lên.
Giải bài tập 2 trang 75 SGK vật lý 8: Các em hãy nghĩ ra một thí nghiệm đơn giản để minh họa việc làm tăng nhiệt năng của một vật bằng cách truyền nhiệt.
Hướng dẫn giải:
Đặt miếng đồng lên nắp một nồi nước đang sôi, sau một thời gian, miếng đồng sẽ nóng lên
Giải bài tập 3 trang 75 SGK vật lý 8: Nung nóng một miếng đồng rồi thả vào một cốc nước lạnh. Hòi nhiệt năng của miếng đồng và của nước thay đổi như thê nào? Đây là sự thực hiện công hay truyền nhiệt?
Hướng dẫn giải:
Nhiệt năng của miếng đồng sê giảm và nhiệt năng của nước tăng. Đây là sự thực hiện công.
Giải bài tập 4 trang 75 SGK vật lý 8: Xoa hai bàn tay vào nhau ta thấy nóng lên. Trong hiện tượng này đã có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng nào sang dạng nào? Đây là sự thực hiện công hay truyền nhiệt?
Hướng dẫn giải:
Hiện tượng này đã có sự chuyển hóa năng lượng từ cơ năng sang nhiệt năng. Đây là sự thực hiện công.
Giải bài tập 5 trang 75 SGK vật lý 8: Hãy dùng nhừng kiến thức đã học trong bài để giải thích hiện tượng nêu ra ở đầu bài: Trong thí nghiệm về thả quả bóng rơi như hình bên, mỗi lần quả bóng nảy lên, độ cao của nó lại giảm dần. Cuối cùng không nảy lên được nữa. Vậy cơ năng đã biến mất hay đã chuyển hóa thành một dạng năng lượng khác?
Hướng dẫn giải:
Do va chạm với mặt đất (thực hiện công) mà cơ náng đã chuyển hóa thành nhiệt năng làm nóng quả bóng và mặt đất (ở chỗ và va chạm) chứ không mất đi.
C. GIẢI BÀI TẬP
B1. Khi chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật nhanh lên thì đại lượng nào sau đây của vật không tăng?
A. Nhiệt độ. B. Nhiệt năng,
C. Khối lượng. D. Thể tích.
Hướng dẫn giải:
Chọn câu C: Khối lượng.
B2. Nhỏ một giọt nước đang sôi vào một cốc đựng nước ấm thì nhiệt nang của giọt nước và của nước trong cốc thay đổi như thế nào?
A. Nhiệt năng cua giọt nước tăng, cua nước trong cốc giảm.
B. Nhiệt năng của giọt nước giảm, của nước trong cốc tăng.
C. Nhiệt năng của giọt nước và của nước trọng cốc đều giảm.
D. Nhiệt năng của giọt nước và của nước trong cốc đều tăng.
Hướng dẫn giải:
Chọn câu B: Nhiệt năng của giọt nước giảm, của nước trong cốc tăng.
B3. Một viên đạn đang bay trên cao thì nó có những dạng năng lượng nào?
Hướng dẫn giải:
Động năng, thế năng, nhiệt năng.
B4. Đun nóng một ống nghiệm nút kín có đựng nước. Nước trong ống nghiêm nóng dần, tới một lúc nào đó hơi nước trong ông nghiệm làm bật nút lên. Trong thí nghiệm trên, khi nào thì có truyền nhiệt, khi nào có thực hiện công.
Hướng dẫn giải:
Khi đun nước có sự truyền nhiệt từ ngọn lửa sang nước. Khi hơi nước giãn nở làm bật nút chai thì có sự thực hiện công.
B5 . Khi để bầu nhiệt kế vào luồng khí phun mạnh ra từ một quả bóng thì mực nước thủy ngân trong nhiệt kế dâng lên hay tụt xuôhg. Tại sao?
Hướng dẫn giải:
Mực nước thủy ngân trong nhiệt kế tụt xuống vì không khí phì ra từ quả bóng thực hiện công, một phần nhiệt năng của nó chuyển hóa thành cơ năng.
B6*. Một chai thủy tinh được đậy kín bằng một nút cao su nối với một bơm tay. Khi bơm không khí vào chai, ta thấy tới một lúc nào đó nút cao su bật ra, đồng thời trong chai xuất hiện sương mù do những giọt nước rất nhỏ tạo thành. Hãy giải thích tại sao?
Hướng dẫn giải:
Không khí bị nén trong chai thực hiện công làm nút bị bật ra. Một phần nhiệt năng của không khí đã chuyên hóa thành cơ năng nên không khí lạnh đi. Vì các khí có chứa hơi nước nên khi gặp lạnh, hơi nước ngưng tụ thành các hạt nước nhỏ li ti tạo thành sương mù.