Bài 26: Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu (Vật lý 8 học kì 2)

0
1884
bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu

Trong bài viết này, HOCMAI muốn gửi tới các em học sinh khối 8 bài Bài 26: năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu 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:

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 8 BÀI 26: NĂNG SUẤT TỎA NHIỆT CỦA NHIÊN LIỆU

1. Nhiên liệu là gì?

Nhiên liệu là những loại chất cháy được, khi cháy thì sẽ tỏa nhiệt và phát sáng.

Ví dụ: Than đá, gỗ, xăng, dầu, củi khô, than gỗ, than bùn

bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-1

bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-1

2. Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu

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

Ví dụ: Khi ta đốt cháy hoàn toàn 1 kg than đá, phần nhiệt lượng tỏa ra là Q = 27.10^6 J. Ta nói 27.10^6 J chính là năng suất tỏa nhiệt của than đá.

Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu có kí hiệu là q, đơn vị là J/kg.

Năng suất tỏa nhiệt của một số loại nhiên liệu.

Chất Năng suất tỏa nhiệt(J/kg) Chất Năng suất tỏa nhiệt(J/kg)
Củi khô 10.10^6 Khí đốt 44.10^6
Than bùn 14.10^6 Dầu hỏa 44.10^6
Than đá 27.10^6 Xăng 46.10^6
Than gỗ 34.10^6 Hiđrô 120.10^6

3. Công thức tính nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra

Công thức: Q = q.m

Trong đó:

Q: là phần nhiệt lượng tỏa ra (J)

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

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

4. Phương pháp giải: tính nhiệt lượng do nhiên liệu đốt cháy tỏa ra

a. Tính hiệu suất của bếp và khối lượng nhiên liệu cần đốt cháy

Ta có: Qtp = q.m và Qci = Qthu

Hiệu suất: bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-3

Khối lượng nhiên liệu: bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-4

b. Tính khối lượng, độ tăng nhiệt độ, nhiệt độ đầu, nhiệt độ cuối của sự vật thu nhiệt

Khi chỉ có một sự vật thu nhiệt và có hiệu suất là H:

Qtp = q.m và Qci = mthu.cthu. Δt ⇒ H.q.m = mthu.cthu. Δt

bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-5

bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-6

B. GIẢI BÀI TẬP SGK VẬT LÝ 8 BÀI 26: NĂNG SUẤT TỎA NHIỆT CỦA NHIÊN LIỆU

Bài C1 (trang 92 | SGK Vật Lý 8):

Hãy cho biết năng suất tỏa nhiệt của chất khí đốt bằng bao nhiêu lần so với năng suất tỏa nhiệt của chất than bùn?

Lời giải:

– Năng suất tỏa nhiệt của chất khí đốt bằng 3,14 lần than bùn.

Bài C2 (trang 92 | SGK Vật Lý 8):

Tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 15kg than đá và 15kg củi. Để thu được nhiệt lượng trên cần phải đốt cháy hết bao nhiêu kg dầu hỏa?

Lời giải:

Năng suất toả nhiệt của củi khô: q1 = 10.10^6  (J/kg)

Năng suất toả nhiệt của than đá: q2 = 27.10^6  (J/kg)

Năng suất toả nhiệt của dầu hoả: q = 44.10^6  (J/kg)

– Nhiệt lượng toả ra khi ta đốt cháy hoàn toàn 15kg củi là: Q1 = q1.m1 = 10.(10^6) .15 = 150.10^6 (J)

– Nhiệt lượng toả ra khi ta đốt cháy hoàn toàn 15kg than đá là: Q2 = q2.m2 = 27.(10^6).15 = 405.10^6 (J)

bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-6

C. GIẢI SÁCH BÀI TẬP VẬT LÝ 8 BÀI 26: NĂNG SUẤT TỎA NHIỆT CỦA NHIÊN LIỆU

Bài 26.1 (trang 71 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Trong những mệnh đề có sử dụng cụm từ “năng suất tỏa nhiệt” cho dưới đây, mệnh đề nào đúng?

A)Năng suất tỏa nhiệt bởi động cơ nhiệt.

B)Năng suất tỏa nhiệt bởi nguồn điện.

C)Năng suất tỏa nhiệt bởi nhiên liệu.

D)Năng suất tỏa nhiệt bởi một sự vật.

Lời giải:

Chọn C

Bài 26.2 (trang 71 | Sách bài tập Vật Lí 8) 

Hãy dựa theo bản đồ tiêu thụ, dự trữ và khai thác dầu ở hình dưới đây để lựa chọn ra câu trả lời đúng cho những câu hỏi dưới đây:

bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-8

Nếu duy trì được mức độ khai thác dầu trong bản đồ thì khu vực nào trên thế giới có nguy có cạn kiệt nguồn dự trữ dầu trong 10 năm tới?

A)Trung Đông

B)Đông Nam Á.

C)Bắc Mĩ

D)Châu Âu

Lời giải:

Chọn C

Bài 26.3 (trang 72 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Người ta sử dụng bếp dầu hỏa đun sôi 2 lít nước từ 20°C đựng trong một chiếc ấm nhôm có khối lượng là 0,5kg. Hãy tính lượng dầu hỏa cần thiết, biết rằng chỉ có khoảng 30% nhiệt bởi dầu hỏa ra làm ấm và nóng nước.

Lấy nhiệt dung riêng của nhôm bằng 880J/kg.K, của nước bằng 4200J/kg.K, năng suất tỏa nhiệt của dầu hỏa bằng 44.106 J/kg

Lời giải:

Lượng nhiệt cần để đun nóng nước chính là:

Q1 = m1.c1.(t – t1) = 2.4200.(100 – 20) = 672000J

Lượng nhiệt cần đun nóng chiếc ấm là:

Q2 = m2.c2.(t – t1) = 0,5.880.(100 – 20) = 35200J

Lượng nhiệt do dầu tỏa ra để đun nóng nước và ấm là:

Q = Q1 + Q2 = 672000J + 35200J = 707200J

Tổng lượng nhiệt do dầu tỏa ra bằng:

bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-9

Vì Qtp = m.q, nên:

bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-9

Bài 26.4 (trang 72 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Sử dụng một cái bếp dầu hỏa để đun sôi được 2 lít nước từ 15°C thì chỉ trong vòng 10 phút. Hỏi mỗi phút phải sử dụng đến bao nhiêu dầu hỏa? Biết rằng chỉ có khoảng 20% nhiệt lượng do dầu hỏa tỏa ra làm cho nóng được nước.

Lấy nhiệt dung riêng của nước bằng 4190 J/kg.K và năng suất tỏa nhiệt của dầu hỏa bằng 44.106 J/kg.

Lời giải:

Lượng nhiệt cần cung cấp cho nước:

Q = m1.c1.(t – t1) = 2.4190.(100 – 15) = 712300J

Lượng nhiệt do bếp dầu tỏa ra:

bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-9

Lượng nhiệt này bởi dầu cháy trong 10 phút đã tỏa ra. Vậy khối lượng dầu cháy ở trong 10 phút:

bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-12

Lượng dầu cháy trong khoảng 1 phút bằng: m0 = 0,008kg = 8g.

Bài 26.5 (trang 72 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Tính hiệu suất của một chiếc bếp dầu, biết rằng cần phải tốn 150g dầu mới đun sôi được khoảng 4,5 lít nước ở nhiệt độ 20°C.

Lời giải:

Lượng nhiệt sử dụng để làm nóng nước là:

Q1 = m1.c1.(t – t1) = 4200 . 4,5 . (100 – 20) = 151200J

Lượng nhiệt toàn phần do dầu hỏa đã tỏa ra là:

Qtp = m.q = 0,15 . 44 . 10^6 = 6,6 . 10^6 J

Hiệu suất của bếp dầu::

bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-13

Bài 26.6 (trang 72 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Một chiếc bếp sử dụng khí đốt tự nhiên có hiệu suất là 30%. Hỏi phải sử dụng bao nhiêu khí đốt để đun sôi được 3 lít nước ở nhiệt độ 30°C? Biết rằng năng suất tỏa nhiệt của chất khí đốt tự nhiên bằng 44.106 J/kg.

Lời giải:

Lượng nhiệt sử dụng để đun sôi nước là:

Q1 = m1.c1.(t – t1) = 3.4200.(100 – 30) = 882000J

Lượng nhiệt toàn phần do khí đốt đã tỏa ra là:

bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-13

Lượng khí đốt cần sử dụng:

bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-15

Bài 26.7 (trang 72 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu cho biết:

A)lượng nhiệt được chuyển thành công cơ học khi có 1 kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn.

B)lượng nhiệt không được chuyển thành công cơ học khi có 1 kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn.

C)lượng nhiệt tỏa ra khi có 1kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn.

D)tỉ số giữa lượng nhiệt chuyển thành công cơ học và lượng nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh khi có 1kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn.

Lời giải:

Chọn C

Bài 26.8 (trang 72 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Nếu năng suất tỏa nhiệt của chất củi khô bằng 10.106J/kg thì 1 tạ củi khô khi cháy hết sẽ tỏa ra một nhiệt lượng là

A)106 kJ

B)10.108 kJ

C)10.109kJ

D)10.106kJ

Lời giải:

Chọn A

Bài 26.9 (trang 72 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Để đun sôi được một lượng nước với bếp dầu có hiệu suất 30%, phải sử dụng hết 1 lít dầu. Để đun sôi cũng cùng lượng nước trên với bếp dầu có hiệu suất 20%, thì cần phải sử dụng:

A)2 lít dầu

B)2/3 lít dầu

C)1,5 lít dầu

D)3 lít dầu

Lời giải:

Chọn C.

Bài 26.10 (trang 73 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Khi sử dụng lò hiệu suất H1 để làm chảy được một lượng quặng, phải đốt hết m1 kilôgam nhiên liệu có năng suất tỏa nhiệt là q1. Nếu sử dụng lò có hiệu suất H2 để làm tan chảy lượng quặng trên, phải đốt hết m2 = 3.m1 kilôgam nhiên liệu có năng suất tỏa nhiệt là q2 = 0,5.q1. Công thức quan hệ giữa H1 và H2 đó là:

A)H1 = H2

B)H1 = 2.H2

C)H1 = 3.H2

D)H1 = 1,5.H2

Lời giải:

Chọn D.

Bài 26.11 (trang 73 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Một chiếc bếp dầu hỏa có hiệu suất 30%.

a) Tính phần nhiệt lượng có ích và phần nhiệt lượng hao phí khi sử dụng hết 30g dầu.

b) Với lượng dầu nêu trên có thể đun sôi được bao nhiêu kilôgam nước ở nhiệt độ ban đầu 30°C.

Năng suất tỏa nhiệt của chất dầu hỏa là 44.106 J.kg

Lời giải:

a) Nhiệt lượng của bếp dầu tỏa ra:

Qtp = m.q = 0,03.44.106 = 1320000J

Nhiệt lượng có ích mà bếp dầu đã cung cấp:

Qci = Qtp.H = 1320000.30% = 396000J

Nhiệt lượng hao phí: Qhp = Qtp – Qci = 924000J

b) Nhiệt lượng có ích cần thiết để có thể đun sôi m (kg) nước:

Qci = m1.c1.Δt1 = m.c.(t – t1)

bai-26-nang-suat-toa-nhiet-cua-nhien-lieu-16

D. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 8 BÀI 26: NĂNG SUẤT TỎA NHIỆT CỦA NHIÊN LIỆU

Vậy là các em học sinh khối 8 thân yêu đã cùng với HOCMAI soạn xong Bài 26: Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu. 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.