Tổng hợp câu hỏi ôn tập môn Vật Lí lớp 8

Phần nhiệt năng mà vật nhận thêm được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt đươc gọi là nhiệt lượng. Kí hiệu bằng chữ Q.

Đơn vị của nhiệt lượng là Jun. Kí hiệu là J.

Đơn vị của nhiệt năng là Jun. Kí hiệu là J.

Sự dẫn nhiệt là sự truyền nhiệt năng từ phần này sang phần khác của một vật hay từ vật này sang vật khác.

Ví dụ: Đốt nóng một đầu thanh kim loại có gắn các đinh nhỏ bằng sáp, các đinh lần lượt rơi xuống do sáp bị nóng chảy ra. Thí nghiệm chứng tỏ nhiệt truyền từ đầu này đến đầu kia của thanh kim loại, đó là sự dẫn nhiệt.

Các chất khác nhau thì dẫn nhiệt không giống nhau.

Ví dụ:

Dùng đèn cồn đun nóng đồng thời các thanh đồng, nhôm, thủy tinh có đinh gắn bằng sáp ở đầu. Các đinh này rơi xuống lần lượt từ các thanh đồng, nhôm, thủy tinh bởi các chất khác nhau dẫn nhiệt không giống nhau.

Trong chất rắn, kim loại là chất dẫn nhiệt tốt nhất.

Đối lưu là sự truyền nhiệt năng bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí.

Ví dụ:

Đun một cốc nước có một cục thuốc tím ở đáy, nước màu tím di chuyển thành dòng từ dưới lên trên rồi từ trên xuống dưới.

Khi đốt nến và hương, ta thấy dòng khói hương đi từ trên xuống, vòng qua khe hở giữa miếng bìa ngăn và đáy cốc rồi đi lên phía ngọn nến.

Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng. Bức xạ nhiệt có thể xảy ra cả trong chân không.

Ví dụ:

Một bình cầu đã phủ muội đen, trên nút có gắn một ống thủy tinh, trong ống có giọt nước màu. Đặt bình cầu gần một ngọn lửa đèn cồn. Giọt nước màu dịch chuyển từ A về B, chứng tỏ nhiệt đã được truyền bằng các tia nhiệt đi thẳng từ ngọn lửa đèn cồn đến bình cầu, làm khí trong bình nóng lên, nở ra, đẩy giọt nước từ A đến B.

Đối lưu là hình thức truyền nhiệt chủ yếu trong môi trường chất lỏng và chất khí.

Ví dụ: Khi đun nước, ta đặt nồi nước lên trên ngọn lửa, do nhiệt truyền trong nước thành dòng từ đáy nồi lên trên rồi lại từ trên xuống dưới.

Bức xạ nhiệt là hình thức truyền nhiệt có thể xảy ra ở cả chất rắn, chất lỏng, chất khí và chân không.

Ví dụ: Ngồi cạnh bếp lửa ta thấy ấm, do sự bức xạ nhiệt từ bếp lửa tới ta.

Mặc dù Mặt Trời ở rất xa Trái Đất, nhưng nhờ sự bức xạ nhiệt mà Trái Đất vẫn nhận được nhiệt lượng từ Mặt Trời truyền tới.

Nhiệt lượng vật thu vào được tính theo công thức:

Q = m.c.∆t

Trong đó:

+ Q là nhiệt lượng thu vào, tính ra Jun (J).

+ m là khối lượng của vật, tính ra kilogam (kg).

+ $∆t = t_2 – t_1$ là độ tăng nhiệt độ, tính ra độ C (${}^{0}C$) hoặc Kenvil (K).

+ c là đại lượng đặc trưng cho chất làm vật, gọi là nhiệt dung riêng, tính ra J/kg.K.

Ví dụ:

Nhiệt lượng cần truyền cho một miếng đồng 5kg để tăng từ nhiệt độ 20${}^{0}C$ đến 50${}^{0}C$ là Q = m.c.∆t = 5.380.(50-20) = 57 000 (J)

Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần thiết để 1 kg chất đó tăng thêm 1${}^{0}C$.

Ví dụ:

Nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg/K có nghĩa là muốn làm cho 1 kg nước nóng thêm lên 1 ${}^{0}C$.  cần truyền cho nước nhiệt lượng 4200 J.

Bảng sau cho biết nhiệt dung riêng của một số chất.

Phương trình cân bằng nhiệt: $Qtỏa ra = Qthu vào$

Nhiệt lượng tỏa ra cũng được tính bởi công thức $Q = m.c.∆t$, trong đó

$∆t = t1 – t2$, với t1 là nhiệt độ ban đầu, t2 là nhiệt độ cuối trong quá trình truyền nhiệt.

Ví dụ:

Thả một quả cầu nhôm có khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới nhiệt độ ${100}^{0}C$ vào một cốc nước ở ${20}^{0}C$. Sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng ${27}^{0}C$. Biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là

$c1 = 880J/kg.K và c2 = 4200J/kg.K$ (Coi như chỉ có quả cầu và nước trao đổi nhiệt với nhau).

a, Tính nhiệt lượng do quả cầu tỏa ra.

b, Tìm khối lượng của nước trong cốc.

Khi có hai vật truyền nhiệt cho nhau thì:

+ Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau.

+ Nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào.

Ví dụ:

Để một tách trà nóng trên bàn, tách trà sẽ bị nguội dần, do nó truyền nhiệt ra môi trường xung quanh cho đến khi nhiệt độ của nó bằng nhiệt độ môi trường.

Trong đời sống và kĩ thuật có nhiều loại nhiên liệu như:

Đại lượng vật lý cho biết nhiệt lượng tỏa ra khi 1 kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn gọi là năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu.

Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu được kí hiệu bằng chữ q và có đơn vị là J/kg.

Bảng sau cho biết năng suất tỏa nhiệt của một số chất:

Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra khi nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn là:

Q = q.m, trong đó:

Q là nhiệt lượng tỏa ra (J)

q là năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu (J/kg)

m là khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn (kg)

Ví dụ:

Đốt cháy hoàn toàn 5kg củi khô thì nhiệt lượng tỏa ra là

$Q = q.m = 10.{10}^6 . 5 = 50.{10}^6 \left(J\right)$

Đơn vị của năng suất tỏa nhiệt là J/kg.

Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.

Ví dụ:

Dùng đá mài cọ xát miếng kim loại, miếng kim loại nóng lên. Cơ năng đã chuyển hóa thành nhiệt năng của miếng kim loại.

Nhiên liệu trong thân tên lửa được đốt cháy, dãn nở và phụt ra phía sau, đẩy đầu tên lửa chuyển động về phía trước. Nhiệt năng đã chuyển hóa thành cơ năng của tên lửa.

Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng: Năng lượng không tự nhiên sinh ra cũng không tự nhiên mất đi; nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.

Ví dụ:

Hòn bi thép lăn từ trên máng nghiêng xuống va chạm vào miếng gỗ làm miếng gỗ chuyển động. Năng lượng ban đầu của viên bi là thế năng, khi chuyển động xuống thì thế năng chuyển hóa thành động năng, va chạm với miếng gỗ, cả hai vật cùng chuyển động thêm 1 đoạn rồi dừng lại do động năng chuyển hóa thành nhiệt năng (do ma sát với sàn nhà).

Như vậy, năng lượng chuyển hóa từ thế năng thành động năng và cuối cùng là thành nhiệt năng.

Động cơ nhiệt là động cơ trong đó một phần nhiên liệu bị đốt cháy được chuyển hóa thành cơ năng.

Ví dụ:

Động cơ ô tô

Động cơ xe máy

Cấu tạo động cơ gồm xi lanh, bên trong có pittong chuyển động lên xuống được. Pittong được nối với trục bằng biên (4) và tay quay (5). Trên trục quay có gắn vô lăng (6). Trên xi lanh có hai van (xupap) (1) và (2) có thể tự động đóng mở khi pittong chuyển động. Ở trên xilanh có bugi (7) dùng để bật tia lửa điện, đốt cháy nhiên liệu trong xi lanh.

Hiệu suất của động cơ nhiệt: $H=\frac{A}{Q}$

Trong đó:

+ A là công có ích (J);

+ Q là nhiệt lượng do đốt cháy nhiên liệu (J)

Ví dụ:

Một ô tô chạy được quãng đường 100km với lực kéo trung bình 700N, đốt cháy 4 kg xăng.

Công của xe là $A = F.s = 700. 100 000 = 7.{10}^7 J$

Nhiệt lượng do đốt cháy 4kg xăng là $Q = 4.44.{10}^6 = 176.{10}^6 J$

Hiệu suất của động cơ là $H=\frac{A}{Q}=\frac{7.{10}^7}{176.{10}^6}=39,77\%$