Giải bài tập Giải SBT Vật Lí 8 Bài 21: Nhiệt năng

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. 

Phương pháp giải

Khối lượng của chất không tăng trong quá trình chuyển động nhiệt

Hướng dẫn giải

- Vì khi chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật nhanh lên thì nhiệt độ, nhiệt năng và thể tích của vật đều tăng (Thể tích tăng lên do khoảng cách các phân tử tăng theo).

- Chỉ có khối lượng là lượng chất chứa trong vật luôn không đổi nên khối lượng của vật là không tăng.

- Chọn C

Nhỏ một giọt nước đang sôi vào một cốc đựng nước ấm thì nhiệt năng của giọt nước và của nước trong cốc thay đổi như thế nào?

A. Nhiệt năng của giọt nước tăng, của 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 trong cốc đều giảm.

D. Nhiệt năng của giọt nước và của nước trong cốc đều tăng. 

Phương pháp giải

Nhiệt năng truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn

Hướng dẫn giải

- Vì giọt nước đang sôi có nhiệt cao là 100^oC nhỏ vào cốc đựng nước ấm có nhiệt độ thấp hơn thì nhiệt năng của giọt nước giảm, của nước trong cốc tăng.

- Chọn B

Một viên đạn bay trên cao có những dạng năng lượng nào mà em đã được học? 

Phương pháp giải

Viên đạn đang bay sẽ có động năng và thế năng; ma sát với không khí tạo ra nhiệt năng

Hướng dẫn giải

Một viên đạn bay trên cao có những dạng năng lượng: Động năng, thế năng, nhiệt năng

Đun nóng một ống nghiệm nút kín có đựng nước. Nước trong ống nghiệm nóng dần, tới một lúc nào đó hơi nước trong ống làm bật nút lên (H21.1). Trong ống nghiệm trên, khi nào thì có truyền nhiệt, khi nào thì thực hiện công?

 

Phương pháp giải

Nước nóng lên nghĩa là đã có sự truyền nhiệt cho nước, nút chai bị bật lên nghĩa là đã có quá trình 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.

Khi để bầu nhiệt kế vào luồng khí phun mạnh ra từ một quả bóng thì mực thủy ngân trong nhiệt kế dâng lên hay tụt xuống. Tại sao? 

Phương pháp giải

Vận dụng lí thuyết về nhiệt năng để trả lời câu hỏi này

Hướng dẫn giải

Mực thủy ngân trong nhiệt kế tụt xuống vì không khí phun mạnh ra từ quả bóng thực hiện công sẽ đẩy các phân tử khí xung quanh bầu nhiệt kế văng ra xa, làm cho mật độ không khí xung quanh bầu nhiệt kế giảm, dẫn đến tổng động năng của các phân tử khí giảm, làm cho nhiệt năng giảm.

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 ( Hình trên H.21.2). Hãy giải thích tại sao?

 

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm vững lí thuyết về nhiệt năng

Hướng dẫn giải

Khi bơm không khí vào chai không khí bị nén trong chai thực hiện công làm nút bị bật ra. Một phần nhiệt năng của không khí đã chuyển 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.

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

A. Nhiệt năng của vật là một dạng năng lượng.

B. Nhiệt năng của một vật là động năng và thế năng của vật

C. Nhiệt năng của một vật là năng lượng vật lúc nào cũng có.

D. Nhiệt năng của một vật là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật. 

Phương pháp giải

Tổng động năng của các phân tử cấu tạo tạo nên nhiệt năng của vật

Hướng dẫn giải

- Nhiệt năng của một vật là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên nhiệt năng không bao gồm thế năng của vật.

⇒ Câu B sai

- Chọn B

Nhiệt lượng là

A. một dạng năng lượng có đơn vị là jun.

B. đại lượng chỉ xuất hiện trong sự thực hiện công.

C. phần nhiệt năng mà vật nhận thêm hay mất bớt trong sự truyền nhiệt.

D. đại lượng tăng khi nhiệt độ của vật tăng, giảm khi nhiệt độ của vật giảm. 

Phương pháp giải

Độ chênh lệch nhiệt năng của vật trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng

Hướng dẫn giải

- Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận thêm hay mất bớt trong sự truyền nhiệt.

- Chọn C

Nhiệt năng của một vật là

A. chỉ có thể thay đổi bằng truyền nhiệt

B. chỉ có thể thay đổi bằng thực hiện công

C. chỉ có thể thay đổi bằng cả thực hiện công và truyền nhiệt

D. có thể thay đổi bằng thực hiện công hoặc truyền nhiệt, hoặc bằng cả thực hiện công và truyền nhiệt. 

Phương pháp giải

Có hai cách là thay đổi nhiệt năng của một vật là thực hiện công và truyền nhiệt

Hướng dẫn giải

- Nhiệt năng của một vật có thể thay đổi bằng hai cách: thực hiện công hoặc truyền nhiệt.

- Chọn C

Các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh thì

A. động năng của vật càng lớn.

B. thế năng của vật càng lớn.

C. cơ năng của vật càng lớn.

D. nhiệt năng của vật càng lớn. 

Phương pháp giải

Khi nhiệt độ càng tăng, các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động nhanh và nhiệt năng của vật càng lớn

Hướng dẫn giải

- Các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh thì động năng của phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật càng lớn dẫn đến nhiệt năng của vật càng lớn.

- Chọn D.

Nhiệt năng của vật tăng khi

A. vật truyền nhiệt cho vật khác

B. vật thực hiện công lên vật khác

C. chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật nhanh lên.

D. chuyển động của vật nhanh lên. 

Phương pháp giải

Khi tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật tăng lên thì nhiệt năng của vật cũng tăng

Hướng dẫn giải

- Nhiệt năng của vật tăng khi chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật nhanh lên.

- Chọn C

Đại lượng nào dưới đây của vật rắn không thay đổi, khi chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật thay đổi?

A. Nhiệt độ của vật.

B. Khối lượng của vật.

C. Nhiệt năng của vật.

D. Thể tích của vật. 

Phương pháp giải

Khối lượng là đại lượng duy nhất không đổi trong quá trình truyền nhiệt

Hướng dẫn giải

- Khi chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật thay đổi thì động năng phân tử thay đổi đồng thời khoảng cách giữa các phân tử cũng thay đổi theo nên khiến nhiệt độ, nhiệt năng, thể tích của vật đều thay đổi chỉ có khối lượng là lượng chất chứa trong vật nên không đổi.

- Chọn B

Người ta có thể nhận ra sự thay đổi nhiệt năng của một vật rắn dựa vào sự thay đổi.

A. khối lượng của vật.

B. khối lượng riêng của vật.

C. nhiệt độ của vật.

D. vận tốc của các phân tử cấu tạo nên vật. 

Phương pháp giải

Dựa vào sự thay đổi nhiệt độ của vật có thể nhận ra sự thay đổi nhiệt năng của vật đó

Hướng dẫn giải

- Người ta có thể nhận ra sự thay đổi nhiệt năng của một vật rắn dựa vào sự thay đổi nhiệt độ của vật.

- Chọn C

Ở giữa một ống thủy tinh được hàn kín hai đầu có một giọt thủy ngân. Dùng đèn cồn hơ nóng nửa ống bên phải thì giọt thủy ngân dịch chuyển về phía bên trái ống.

Hãy cho biết nhiệt năng của khí trong nửa ống bên phải đã thay đổi bằng những quá trình nào? 

Phương pháp giải

Khi khí nóng lên nghĩa là đã có quá trình truyền nhiệt xảy ra, khi giọt thủy ngân dịch chuyển nghĩa là đã có quá trình thực hiện công xảy ra

Hướng dẫn giải

Nhiệt năng của khí trong nửa ống bên phải đã thay đổi bằng các quá trình:

- Truyền nhiệt khi được đốt nóng.

- Thực hiện công khi giãn nở đẩy giọt thủy ngân chuyển dời.

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

a) Khi đun nước, nước nóng lên.

b) Khi cưa, cả lưỡi cưa và gỗ đều nóng lên.

c)* Khi tiếp tục đun nước đang sôi, nhiệt độ của nước không tăng. 

Phương pháp giải

Vận dụng nội dung lí thuyết về nhiệt năng để trả lời câu hỏi này

Hướng dẫn giải

a) Khi đun nước, nước nóng lên là quá trình truyền nhiệt.

b) Khi cưa, cả lưỡi cưa và gỗ đều nóng lên là thực hiện công.

c)* Nhiệt năng của nước không thay đổi vì nhiệt độ của nước không đổi. Nhiệt lượng do bếp cung cấp lúc này được dùng chủ yếu để biến động năng của các phân tử nước ở gần bề mặt làm chúng có động năng lớn thoát ra khỏi mặt thoáng của nước và bay hơi lên.

Gạo đang nấu trong nồi và gạo đang xát đều nóng lên. Hỏi về mặt thay đổi nhiệt năng thì có gì giống nhau, khác nhau trong hai hiện tượng trên? 

Phương pháp giải

Khi gạo nóng lên nghĩa là nhiệt năng của gạo đã tăng lên. Nhiệt năng gạo nhận được khi nấu là do truyền nhiệt còn khi xay xát là do thực hiện công

Hướng dẫn giải

- Giống nhau: Nhiệt năng đều tăng.

- Khác nhau: Khi nấu nhiệt năng tăng do truyền nhiệt, khi xát nhiệt tăng do nhận công.

Hãy so sánh hai quá trình thực hiện công và truyền nhiệt. 

Phương pháp giải

Quá trình thực hiện công và truyền nhiệt đều làm thay đổi nhiệt năng tuy nhiên về hình thức, chúng khác nhau về mặt chuyển hóa các dạng năng lượng

Hướng dẫn giải

- Giống nhau: Đều có thể làm tăng hoặc giảm nhiệt năng.

- Khác nhau: Trong sự truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác; trong sự thực hiện công có sự chuyển hóa từ cơ năng sang nhiệt năng và ngược lại.

Một học sinh nói: “ Một giọt nước ở nhiệt độ 60^oC có nhiệt năng lớn hơn nước trong một cốc nước ở nhiệt độ 30^oC”

Theo em bạn đó nói đúng hay sai? Tại sao? Phải nói thế nào mới đúng? 

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được định nghĩa và các đặc điểm nhiệt năng của một vật

Hướng dẫn giải

- Sai, vì nhiệt năng của một vật không những phụ thuộc vào nhiệt độ mà còn phụ thuộc số phân tử cấu tạo nên vật đó, nghĩa là còn phụ thuộc khối lượng của vật. Vì vậy, một giọt nước ở nhiệt độ 60^oC có nhiệt độ cao hơn nhưng có khối lượng nhỏ hơn nhiều cốc nước ở nhiệt độ 30^oC nên có nhiệt năng nhỏ hơn trong cốc nước.

- Phải nói: “Một giọt nước ở nhiệt độ 60^oC có các phân tử, nguyên tử chuyển động nhanh hơn nước trong một cốc nước ở nhiệt độ 30^oC.”

Ở giữa một ống thủy tinh được hàn kín có một giọt thủy ngân. Người ta quay lộn ngược ống nhiều lần. Hỏi nhiệt độ của giọt thủy ngân có tăng lên hay không? Tại sao? 

Phương pháp giải

Khi ta lộn ngược ống, có sự ma sát giữa thủy ngân và ống thủy tinh làm nhiệt độ tăng lên, quá trình thực hiện công này đã làm tăng nhiệt năng của chúng

Hướng dẫn giải

Nhiệt độ của giọt thủy ngân tăng do khi ta quay lộn ngược ống nhiều lần thủy ngân ma sát với thủy tinh. Đó là sự tăng nhiệt năng do nhận được công.