– Có thể làm thay đổi nhiệt năng của một vật bằng hai cách: thực hiện công hoặc truyền nhiệt.
– Phần nhiệt năng mà vật nhận thêm được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng.
– Nhiệt năng và nhiệt lượng có đơn vị như đơn vị của cơ năng đó là jun (J)
II. Bài tập cơ bản
1 Các con tàu vũ trụ khi đi vào bầu khí quyển thì lớp vỏ bị bốc cháy. Tại sao?
Hướng dẫn giải
Khi đi vào bầu khí quyển, do tàu có vận tốc lớn nên lực ma sát giữa thân tàu và không khí rất lớn. Thân tàu nhận nhiệt lượng do lực ma sát thực hiện công. Vì vậy, thân tàu nhận nhiệt lượng khiến nhiệt độ thân tàu tăng lên.
Nếu vượt quá sức chịu nhiệt của vỏ tàu thì nó sẽ cháy.
2 Nhiệt năng là tổng động năng các phân tử cấu tạo nên vật. Vì vậy:
A. Nhiệt độ của vật càng cao thì nhiệt năng của vật càng cao B. Áp suất khối khí càng lớn thì nhiệt năng của vật càng lớn C. Mật độ phân tử càng lớn thì nhiệt năng càng lớn
D. Các phát biểu A, B, C đều đúng
Đáp án: D. Các phát biểu A, B, C đều đúng III. Giải bài tập
A
C.1 Các em hãy nghĩ ra một thí nghiệm đơn giản để chứng tỏ khi thực hiện công lên miếng đồng, miếng đồng sẽ nóng lên.
C.2 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.
C.3 Nung nóng một miếng đồng rồi thả vào một cốc nước lạnh. Hỏi nhiệt năng của miếng đồng và của nước thay đổi như thế nào? Đây là sự thực hiện công hay truyền nhiệt?
C.4 Xoa hai bàn tay vào nhau ta thấy tay nóng lên. Trong hiện tương này đã có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng nào sang dạng nào? Đây là sự thực hiện công hay truyền nhiệt?
C.5 Hãy dùng những kiến thức đã học trong bài để giải thích hiện tượng nêu ra ở đầu bài.
Hướng dẫn giải C.1 và C.2 tuỳ theo từng HS.
C.3 Nhiệt năng của miếng đồng giảm, của nước tăng. Đây là sự truyền nhiệt.
C.4 Từ cơ năng sang nhiệt năng. Đây là sự thực hiện công.
C.5 Một phần cơ năng đã biến thành nhiệt năng của không khí gần quả bóng, của quả bóng và mặt sàn.
B
21.1 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. Nhieọt naờng
C. Khối lượng D. Theồ tớch.
21.2 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
21.3 Một viên đạn đang bay trên cao có những dạng năng lượng nào mà em đã được học?
21.4 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 leân (hình beân).
Trong thí nghiệm trên, khi nào thì có truyền nhiệt, khi nào thì có thực hieọn coõng?
21.5 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?
21.6 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 bên).
Hãy giải thích tại sao.
Hướng dẫn giải 21.1 Caâu C
21.2 Caâu B
21.3 Động năng, thế năng, nhiệt năng.
21.4 Khi đun nước có sự truyền nhiệt từ ngọn lửa sang nước. Khi hơi nước dãn nở làm bật nút chai thì có sự thực hiện công.
21.5 Mực 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.
21.6 Không khí bị nén trong chai thực hiện công làm bật nút ra. Một phần nhiệt năng của không khí đã chuyển hóa thành cơ năng nên không khí lạnh đi. Vì không khí có chứa hơi nước nên khi gặp lạnh, hơi nước ngưng tụ thành các hạt nước nhỏ li ti tạo thành sương mù.
IV. Bài luyện tập
1 Khi vận tốc chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên chất khí tăng lên thì đại lượng nào sau đây của vật không tăng?
A. Nhiệt độ. B. Nhiệt năng C. Khối lượng. D. Áp suất.
2 Nhỏ một giọt nước lạnh ở 0oC vào một cốc đựng nước sôi thì nhiệt năng của giọt nước và của nước trong cốc thay đổi như thế nào?
A. Nhiệt năng của giọt nước tăng, còn nhiệt năng 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
3 Một viên đạn đang bay trong không khí có những dạng năng lượng nào mà em đã học?
4 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. Trong thí nghiệm nêu trên, khi nào thì có truyền nhiệt, khi nào thì có thực hiện công?
5 Nêu một số ví dụ minh họa rằng có thể làm biến đổi nhiệt năng của một vật bằng cách truyền nhiệt.
6 Điều nào sau đây là không đúng khi nói về nhiệt năng:
A. Nhiệt năng là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật B. Nhiệt độ của vật càng cao thì nhiệt năng của vật càng lớn C. Vận tốc của các phân tử càng lớn thì nhiệt năng của vật càng lớn D. Một vật có nhiệt độ -50oC thì không có nhiệt năng
7 Cách nào sau đây làm giảm nhiệt năng của vật?
A. Đốt nóng vật
B. Cho vật vào môi trường có nhiệt độ thấp hơn vật C. Cọ xát vật với một vật khác
D. Cho vật vào môi trường có nhiệt độ cao hơn vật
8 Ban đêm nhìn lên bầu trời thấy các sao băng. Em hãy dùng từ điển vật lý để tìm hiểu bản chất và nguyên nhân khiến sao băng phát sáng.
9 Khi mài, cưa, khoan các vật cứng, người ta đổ thêm nước vào các lưỡi khoan hoặc lưỡi cưa. Tại sao vậy?
BÀI TOÁN 22: DẪN NHIỆT