Bài 21: Nhiệt năng (Vật lý 8 học kì 2)

Trong bài viết này, HOCMAI muốn gửi tới các em học sinh khối 8 bài Bài 21: Nhiệt năng nằm trong chương trình Vật lý 8. Bài soạn chứa đầy đủ những kiến thức, lý thuyết, bài tập (kèm đáp án và cách giải chi tiết) của bài học này. Các em học sinh tham khảo nhé!

Bài viết tham khảo thêm:

• Tổng kết chương I: Cơ học
• Bài 19: Các chất được cấu tạo như thế nào?
• Bài 20: Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên?

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 8 BÀI 21: NHIỆT NĂNG

1. Nhiệt năng là gì?

– Nhiệt năng của một sự vật là tổng động năng của những phân tử cấu tạo nên sự vật.

Chú ý: Những phân tử cấu tạo nên sự vật luôn chuyển động hỗn độn không ngừng nên chúng luôn có động năng. Bởi vậy, bất kỳ sự vật nào cũng đều có nhiệt năng.

– Nhiệt độ của sự vật càng cao, những phân tử cấu tạo nên sự vật chuyển động càng nhanh và nhiệt năng của sự vật càng lớn.

2. Những cách làm thay đổi nhiệt năng

– Nhiệt năng của sự vật có thể được thay đổi với hai cách:

   + Cách 1: Thực hiện công

Ví dụ: Khi xoa hai bàn tay vào với nhau (thực hiện công) thì có thể thấy hai bàn tay đã nóng lên (nhiệt năng của hai bàn tay đã tăng lên).

   + Cách 2: Truyền nhiệt

Ví dụ:

– Nhúng một chiếc thìa nhôm đang nguội lạnh vào trong một cốc nước nóng thì thấy được chiếc thìa nóng dần ⇒ Nước đã truyền nhiệt năng cho cái thìa.

Chú ý: Khi đã xác định được chiều truyền nhiệt thì ta thấy nhiệt năng chỉ được truyền từ sự vật có nhiệt độ cao sang sự vật có nhiệt độ thấp hơn.

3. Nhiệt lượng là gì?

– Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà sự vật mất bớt đi hoặc nhận thêm được ở trong quá trình truyền nhiệt. Kí hiệu là: Q.

– Đơn vị của nhiệt lượng và nhiệt năng: Jun (kí hiệu là J)

1 kJ (kilôjun) = 1000 J

Ví dụ: Một sự vật có nhiệt năng là 350J. Khi thực hiện công tác truyền nhiệt, nhiệt năng của sự vật tăng lên đến 750J thì phần nhiệt năng 400J nhận được đó gọi là nhiệt lượng.

B. GIẢI BÀI TẬP SGK VẬT LÝ 8 BÀI 21: NHIỆT NĂNG

Bài C1 (trang 74 | SGK Vật Lý 8):

Các em hãy làm một thí nghiệm đơn giản để chứng tỏ rằng khi thực hiện công lên một miếng đồng, miếng đồng đó sẽ nóng lên.

Lời giải:

– Cọ xát miếng đồng ấy nhiều lần lên nền, khi ấy miếng đồng sẽ nóng dần lên.

– Sử dụng chiếc búa đập lên miếng đồng nhiều lần, miếng đồng cũng sẽ nóng lên.

Bài C2 (trang 75 | SGK Vật Lý 8):

Các em hãy làm một thí nghiệm đơn giản để minh họa cho việc làm tăng nhiệt năng của một sự vật bằng cách truyền nhiệt.

Lời giải:

Đặt miếng đồng ấy lên nắp của một nồi nước đang sôi, sau một khoảng thời gian, miếng đồng đó sẽ nóng lên.

Bài C3 (trang 75 | SGK Vật Lý 8):

Nung nóng một miếng đồng rồi sau đó thả vào trong một cốc nước lạnh. Hỏi nhiệt năng của nước và của miếng đồng sẽ thay đổi như thế nào? Đây là sự truyền nhiệt hay thực hiện công?

Lời giải:

Nhiệt năng của miếng đồng giảm; nhiệt năng của nước tăng. Kết luận, đây là sự truyền nhiệt.

Bài C4 (trang 75 | SGK Vật Lý 8):

Xoa hai bàn tay vào nhau ta thấy rằng chúng nóng lên. Ở trong hiện tượng này đã có sự chuyển hóa về năng lượng từ dạng nào chuyển sang dạng nào? Hỏi đây là sự truyền nhiệt hay  thực hiện công?

Lời giải:

Hiện tượng này là sự chuyển hóa năng lượng từ cơ năng chuyển sang nhiệt năng. Kết luận, đây là sự thực hiện công.

Bài C5 (trang 75 | SGK Vật Lý 8):

Hãy sử dụng những kiến thức đã học trong bài này để giải thích hiện tượng được nêu ra ở đầu bài.

Lời giải:

Do xảy ra va chạm với mặt đất (thực hiện công) mà cơ năng đã được chuyển hóa thành nhiệt năng làm nóng cả quả bóng lẫn mặt đất (tại điểm va chạm) chứ không mất đi.

C. GIẢI SÁCH BÀI TẬP VẬT LÝ 8 BÀI 21: NHIỆT NĂNG

Bài 21.1 (trang 57 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Khi chuyển động nhiệt của những phân tử cấu tạo nên sự vật nhanh lên thì đại lượng nào sau đây của sự vật không tăng.

A)Nhiệt độ.

B)Nhiệt năng.

C)Khối lượng.

D)Thể tích.

Lời giải:

Chọn C

Bài 21.2 (trang 57 | Sách bài tập Vật Lí 8)

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

A)Nhiệt năng của giọt nước sẽ tăng, của nước bên trong cốc sẽ giảm.

B)Nhiệt năng của giọt nước sẽ giảm, của nước trong cốc sẽ tăng.

C)Nhiệt năng của giọt nước và cả của nước trong cốc đều giảm.

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

Lời giải:

Chọn B

Bài 21.3 (trang 57 | Sách bài tập Vật Lí 8)

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

Lời giải:

Một viên đạn bay ở trên cao có những dạng năng lượng là: Thế năng, động năng, nhiệt năng.

Bài 21.4 (trang 57 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Đun nóng một cái ống nghiệm nút kín có chứa nước. Nước ở trong ống nghiệm nóng dần lên, tới một thời điểm nào đó hơi nước trong ống sẽ làm bật nút lên (hình H21.1). Bên trong ống nghiệm trên, khi nào thì có sự truyền nhiệt, khi nào thì có sự thực hiện công?

Lời giải:

Khi đun nóng nước có sự truyền nhiệt từ ngọn lửa sang phía nước. Khi hơi nước giãn nở khiến bật nút chai thì đó là sự thực hiện công.

Bài 21.5 (trang 57 | Sách bài tập Vật Lí 8)

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

Lời giải:

Mực thủy ngân ở trong nhiệt kế tụt xuống bởi 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 những phân tử khí giảm, khiến cho nhiệt năng giảm.

Bài 21.6 (trang 57 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Một chai thủy tinh được đậy kín bởi một nút cao su nối với một cái bơm tay. Khi bơm không khí vào trong chai, ta thấy rằng tới một lúc nào đó cái nút cao su sẽ bật ra, đồng thời trong chai sẽ xuất hiện sương mù bởi những giọt nước rất nhỏ tạo thành (hình H.21.2). Giải thích tại sao?

Lời giải:

Khi bơm không khí vào trong chai, không khí bị nén ở trong chai thực hiện công khiến cho nút bị bật ra. Một phần nhiệt năng của không khí đã được chuyển hóa thành cơ năng nên không khí bị lạnh đi. Bởi vì các khí này có chứa hơi nước nên khi gặp nhiệt độ lạnh, hơi nước ngưng tụ lại thành những hạt nước nhỏ li ti tạo ra sương mù.

Bài 21.7 (trang 58 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Câu nào bên dưới đây nói về nhiệt năng của một sự vật là không đúng?

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

B)Nhiệt năng của một sự vật là tổng thế năng và động năng của sự vật

C)Nhiệt năng của một sự vật là năng lượng mà sự vật ấy lúc nào cũng có.

D)Nhiệt năng của một sự vật là tổng động năng của những phân tử cấu tạo nên vật đó.

Lời giải:

Chọn B

Bài 21.8 (trang 58 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Nhiệt lượng là:

A)một dạng năng lượng với đơn vị là jun.

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

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

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

Lời giải:

Chọn C

Bài 21.9 (trang 58 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Nhiệt năng của một sự vật là:

A)chỉ có thể thay đổi bởi truyền nhiệt

B)chỉ có thể thay đổi bởi thực hiện công

C)chỉ có thể thay đổi bởi cả truyền nhiệt và thực hiện công

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

Lời giải:

Chọn C

Bài 21.10 (trang 58 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Những phân tử, nguyên tử cấu tạo nên sự vật chuyển động càng nhanh thì:

A)động năng càng lớn.

B)thế năng càng lớn.

C)cơ năng càng lớn.

D)nhiệt năng càng lớn.

Lời giải:

Chọn D.

Bài 21.11 (trang 58 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Nhiệt năng của sự vật sẽ tăng khi:

A)vật truyền nhiệt cho một vật khác

B)vật thực hiện công lên một vật khác

C)chuyển động nhiệt của những phân tử cấu tạo nên vật nhanh hơn.

D)chuyển động của vật nhanh lên.

Lời giải:

Chọn C

Bài 21.12 (trang 58 | Sách bài tập Vật Lí 8)

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

A)Nhiệt độ của vật.

B)Khối lượng của vật.

C)Nhiệt năng của vật.

D)Thể tích của vật.

Lời giải:

Chọn B

Bài 21.13 (trang 59 | Sách bài tập Vật Lí 8)

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

A)khối lượng của vật.

B)khối lượng riêng của vật.

C)nhiệt độ của vật.

D)vận tốc của những phân tử cấu tạo nên vật.

Lời giải:

Chọn C

Bài 21.14 (trang 59 | Sách bài tập Vật Lí 8)

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

Em hãy cho biết: nhiệt năng của khí ở trong nửa ống bên phải đã thay đổi theo quá trình nào?

Lời giải:

Nhiệt năng của khí ở trong nửa ống bên phải đã thay đổi bằng những bước trong quá trình sau:

– Truyền nhiệt khi được đốt nóng lên.

– Thực hiện công khi xảy ra giãn nở đẩy giọt thủy ngân chuyển dời.

Bài 21.15 (trang 59 | Sách bài tập Vật Lí 8)

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

a) Khi đun nước, nước sẽ nóng dần lên.

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

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

Lời giải:

a) Khi đun nước và nước nóng lên là hiện tượng truyền nhiệt.

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

c)* Nhiệt năng của nước không thay đổi bởi vì nhiệt độ của nước không thay đổi. Nhiệt lượng do lửa cung cấp lúc này được sử dụng chủ yếu để biến động năng của những phân tử nước ở gần bề mặt khiến chúng có động năng lớn thoát ra khỏi mặt thoáng của nước và bốc hơi lên.

Bài 21.16 (trang 59 | Sách bài tập Vật Lí 8)

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

Lời giải:

+) Giống nhau: Nhiệt năng của trong cả hai trường hợp đều tăng.

+) Khác nhau: Khi nấu thì nhiệt năng tăng do truyền nhiệt, còn khi xát thì nhiệt tăng do nhận công.

Bài 21.17 (trang 59 | Sách bài tập Vật Lí 8)

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

Lời giải:

+) Giống nhau: Cả hai đều có thể làm tăng hoặc làm giảm nhiệt năng.

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

Bài 21.18 (trang 59 | Sách bài tập Vật Lí 8)

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

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

Lời giải:

Sai, bởi vì nhiệt năng của một sự vật không những phụ thuộc vào nhiệt độ mà còn phải phụ thuộc vào số phân tử cấu tạo nên sự vật đó, nghĩa là còn bị phụ thuộc khối lượng của sự vật. Vì vậy, một giọt nước khi ở nhiệt độ 60°C có nhiệt độ cao hơn nhưng sẽ có khối lượng nhỏ hơn nhiều so với cốc nước ở nhiệt độ 30°C nên có nhiệt năng nhỏ hơn so với nước trong cốc.

Phải nói rằng: “Một giọt nước khi ở nhiệt độ 60°C có những nguyên tử, phân tử chuyển động nhanh hơn nước ở trong một cốc nước ở nhiệt độ 30°C.”

Bài 21.19 (trang 59 | Sách bài tập Vật Lí 8)

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

Lời giải:

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

D. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 8 BÀI 21: NHIỆT NĂNG

Vậy là các em học sinh khối 8 thân yêu đã cùng với HOCMAI soạn xong Bài 21: Nhiệt năng. Kiến thức thật thú vị và bổ ích phải không các em. Các em có thể tham khảo thêm thật nhiều bài học bổ ích nữa tại website hoctot.hocmai.vn.