Một nhóm học sinh tìm hiểu về sự truyền nhiệt. Các bạn có các dụng cụ và cách tiến hành như sau: Dụng cụ • Cốc nhôm đựng 200 ml nước ở nhiệt độ 36 °C (1). • Bình cách nhiệt đựng 500 ml nước ở
22/28
Một nhóm học sinh tìm hiểu về sự truyền nhiệt. Các bạn có các dụng cụ và cách tiến hành như sau:
Dụng cụ
• Cốc nhôm đựng 200 ml nước ở nhiệt độ 36 °C (1).
• Bình cách nhiệt đựng 500 ml nước ở nhiệt độ 41 °C (2).
• Hai nhiệt kế thủy ngân (3).
Tiến hành:
Đặt cốc nhôm vào trong lòng bình cách nhiệt như hình bên và quan sát số chỉ nhiệt kế để tìm hiểu về sự truyền nhiệt của chúng.
Dụng cụ (3) là nhiệt kế thủy ngân (nhiệt kế y tế) hoạt động dựa trên tính chất giãn nở vì nhiệt của thủy ngân.
Nội năng của nước ở bình (2) tăng do thế năng của cột nước tăng vì nó được dâng cao hơn so với ban đầu.
Thang chia nhiệt độ của nhiệt kế thủy ngân ghi nhiệt độ từ 35°C đến 42°C nên việc lựa chọn nhiệt độ trong thí nghiệm của nhóm là một trong những cách chọn hợp lý.
Sau một thời gian cả hai nhiệt kế chỉ giá trị không đổi và hai giá trị này bằng nhau chứng tỏ không có sự truyền nhiệt lượng giữa hai vật có nhiệt độ bằng nhau.
a) Đúng.
Nhiệt kế thủy ngân hoạt động dựa trên sự giãn nở vì nhiệt của thủy ngân. Khi nhiệt độ tăng, thủy ngân nở ra và dâng lên trong ống mao dẫn.
b) Sai.
Nước ở bình (2) ban đầu có nhiệt độ \({41^\circ }C\), cao hơn nước trong cốc nhôm \({36^\circ }C\), nên nước ở bình (2) truyền nhiệt cho cốc nhôm và nước trong cốc. Vì vậy nội năng của nước ở bình (2) giảm, không phải tăng. Việc thế năng cột nước tăng không phải nguyên nhân làm tăng nội năng.
c) Đúng.
Nhiệt độ ban đầu của hai phần nước là \({36^\circ }C\) và \({41^\circ }C\), đều nằm trong khoảng đo \({35^\circ }C\) đến \({42^\circ }C\) của nhiệt kế y tế. Nhiệt độ cân bằng cũng nằm giữa \({36^\circ }C\) và \({41^\circ }C\), nên chọn thang đo này là hợp lý.
d) Đúng.
Sau một thời gian, hai nhiệt kế chỉ giá trị không đổi và bằng nhau chứng tỏ hai vật đạt cân bằng nhiệt. Khi hai vật có cùng nhiệt độ thì không có sự truyền nhiệt lượng giữa chúng theo nghĩa truyền nhiệt ròng.