Hướng dẫn giải bài tập phần nhiệt học lớp 8 nhằm nâng cao kĩ năng trong giải bài tập của học sinh

Biện pháp 2: Tìm hiểu lí thuyết áp dụng vào bài tập.. Phương trình cân bằng nhiệt.. Qtoả = Qthu Công thức tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn mkg nhiên liệu: Q = q.m Trong đo

I MỞ ĐẦU

Thực hiện chung nhiệm vụ của toàn ngành là đổi mới nội dung, hình thức, đặc biệt là đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy và học tập Song song với nhiệm vụ đó thì chúng ta cũng thực hiện nghiêm túc các cuộc vận động của ngành GD&ĐT Trên phương diện trong đó không để học sinh ngồi nhầm lớp là một khâu rất quan trọng Đồng thời nó cũng quyết định đến chất lượng giảng dạy của giáo viên Trong quá trình thực hiện nghiêm túc cuộc vận động thì nảy sinh ra một vấn đề đó là tỉ lệ học sinh yếu kém xuất hiện rất nhiều và kiến thức của các học sinh này cũng cần báo động cho các cấp làm công tác quản lí giáo dục và các nhà giáo đang trực tiếp giảng dạy Đó là làm thế nào để giảm dần học sinh yếu kém và ngồi nhầm lớp mà vẫn đảm bảo chất lượng giáo dục ngày càng đi vào thực chất và chất lượng ngày một tốt hơn.?

Vì vậy việc đổi mới phương pháp dạy học theo hương tích cực hoá hoạt động của nhiều đối tượng học sinh trong một lớp học (HS là chủ thể của việc lĩnh hội kiến thức, còn giáo viên là người chủ đạo trong việc tổ chức, hướng dẫn cho việc lĩnh hội kiến thức của học sinh

Vật lý là một bộ môn khoa học thực nghiệm, học sinh muốn học tốt bộ môn này cần có kỹ năng làm bài tập Vật lý thành thạo Bài tập Vật lý giúp học sinh khắc sâu thêm phần lí thuyết, hiểu sâu hơn những quy luật, những hiện tượng, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt, tự giải quyết những tình huống cụ thể khác nhau để từ đó hoàn thiện về mặt nhận thức tích luỹ thành vốn kiến thức của mình và giúp học sinh có phương pháp, kĩ năng giải các dạng bài tập

Bài tập vật lí có nhiều dạng khác nhau và mỗi dạng có những phương pháp dạy khác nhau Vì vậy đối với giáo viên giảng dạy môn vật lí ở trường THCS không chỉ đơn thuần truyền thụ những kiến thức cơ bản mà phải nêu lên được phương pháp giải từng dạng bài tập để từ đó học sinh nhận đúng dạng bài tập và giải bài tập ngày càng tốt hơn Qua thực tế nhiều năm giảng dạy, tôi luôn trăn trở suy nghĩ tìm ra các phương pháp giúp học sinh giải tốt các dạng bài tập Tuy nhiên trong khuôn khổ đề tài này tôi chỉ xin trao đổi kinh nghiệm nhỏ của mình trong việc "Hướng dẫn giải bài tập phần nhiệt học lớp 8 nhằm nâng cao kĩ năng trong giải bài tập của học sinh" Hy vọng rằng sẽ góp tiếng nói chung cùng các bạn đồng nghiệp để không ngừng tìm ra các phương pháp hay, giúp học sinh học tốt môn vật lý, đặc biệt là kĩ năng giải bài tập

II NỘI DUNG

1 Cơ sở lý luận.

- Cơ sở dạy học nói chung và vấn đề cụ thể của bài nói riêng:

Nhằm giúp học sinh nắm chắc được kiến thức vân dụng thực tế

từ đó nâng cao chất lượng bộ môn.

- Mục đích nguyên cứu.

Môn vật lý lớp 8 đã bước đầu cho học sinh biết phân tích, tổng hợp các

dữ kiện để giải thích các hiện tương, quy luật vật lý trong thực tế, hay dựa trên những qui luật để giải các bài tập Với lượng bài tập định lượng chiếm nhiều trong trương trình vật lý THCS nên học sinh cần biết phân dạng để giải bài tập

Trong trương trình vật lý 8 phần nhiệt học chiếm lượng kiến thức nhiều trong đó có rất nhiều các hiện tượng vật lý được ứng dụng trong thực tế Vì vậy khi làm bài tập, học sinh bắt buộc nhớ lại kiến thức đã học và vận dụng, đào sâu kiến thức vì vậy đây là phương tiện tự kiểm tra kiến thức, kĩ năng của học sinh

- Đối tượng nguyên cứu.

Thực trạng đi dạy trên lớp qua dự giờ của một số đồng nghiệp trong và ngoài trường các tiết dạy phần (( Nhiệt học )) lớp 8 tôi nhận thấy:

Khi gặp các bài toán phần nhiệt học nói chung các em còn gặp nhiều khó khăn, lúng túng như: Chưa nắm được lí thuyết, chưa hiểu bản chất vật lí còn học vẹt…

Khả năng nhận dạng bài tập và định hướng cách giải ở một số em chưa tốt, kể cả những học sinh được tuyển chọn để bồi dưỡng học sinh giỏi

Đối với giáo viên:

Giáo viên vẫn còn lúng túng trong việc đặt và giải quyết vấn đề

Việc hướng dẫn học sinh giải bài tập còn gặp khó khăn như: Chưa phân rõ được từng dạng bài tập cụ thể, do đó cũng ảnh hưởng không ít đến việc tiếp thu kiến thức và hình thành kĩ năng giải bài tập của học sinh

- phương pháp nghiên cứu

Giảng dạy phù hợp với yêu cầu bộ môn, đặc biệt là giảng dạy phần nhiệt học này Đồng thời giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn kiến thức trong sách giáo khoa, hiểu rõ bản chất của các quá trình vật lí, vận dụng tốt các định luật vật lí, các công thức vật lí Nắm được phương pháp giải các bài tập từ đó mở rộng, nâng cao kiến thức, gây hứng thú, niềm say mê với môn học

2 Thực trạng.

Thực tế chất lượng học tập của học sinh còn thấp, việc vận dụng kiến thức vào giải bài tập còn hạn chế chưa đáp ứng được yêu cầu của giáo dục hiện nay

Từ kết quả của thực trạng trên Để nâng cao được chất lượng bộ môn trong giảng dạy tôi đã tìm ra một số giải pháp và đã áp dụng trong các năm học 2013-2014 và 2014-2015 mà tôi cho là đã có những thành công bước đầu

3 Giải quyết thực trạng.

Giải pháp 1: Xây dựng yêu cầu, định hướng học tập cho phần học.

Giải pháp 2: Tìm hiểu cơ sở lí thuyết để áp dụng vào dạy các dạng bài

tập từ cơ bản đến nâng cao

Giải pháp 3: Phân dạng bài tập và định hướng học sinh học tập.

Giải pháp 4: Phân chia các dạng bài vào các tiết dạy và bài tập tham

khảo( VD: lý thuyết và hướng dẫn ) sau khi học song các dạng bài tập

Giải pháp 5 : Tổ chức kiểm tra đánh giá sau khi học song phần nhiệt học.

4 Các biện pháp tổ chức thực hiện các giải pháp trên.

Biện pháp 1: Xây dựng yêu cầu, định hướng học tập cho bộ môn.

a) Đối với nhà trường.

Từ thực trạng của môn vật lí 8 trong những năm học qua nhà trường đã chỉ đạo:

Môn vật lí 8 ngoài giờ học chính khoá học sinh phải được rèn luyện thêm về kĩ năng giải bài tập nhằm củng cố nâng cao kiến thức cho học sinh vì vậy ngay từ đầu năm học nhà trường đã chỉ đạo dạy thêm 2 tuần/buổi dạy buổi chiều

Sau khi có kết quả thi khảo sát chất lượng đầu năm nhà trường tổ chức họp phụ huynh để trao đổi tình hình học tập của các em tới phụ huynh, động viên nhắc nhở phụ huynh quan tâm đầu tư cho việc học tập của con em mình để các em đạt được kết quả tốt trong học tập

Về hình thức bồi dưỡng:

Phải được đổi mới theo hướng tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh, luôn tạo ra tình huống có vấn đề để học sinh tìm ra kiến thức mới để rèn luyện năng lực tự học cho các em

Về nội dung Thực hiện giảng dạy kiến thức cơ bản trong sách giáo khoa,

mở rộng các bài tập có trong tài liệu tham khảo, tăng cường những nội dung gần gũi với đời sống hiện tại thực sự có ích với đa số học sinh

Về hình thức trình bày Dễ học, phù hợp với tâm lí lứa tuổi của học sinh lớp 8

b) Đối với giáo viên.

Để khắc sâu kiến thức và phát triển tư duy, suy nghĩ và tìm cách giải khác, nếu có từ đó cho học sinh thảo luận để chọn ra cách giải hay nhất dễ hiểu,

dễ nhớ nhất

Tiếp theo giáo viên yêu cầu học sinh đưa ra các bước giải khái quát đối với mỗi loại toán và những lưu ý khi giải mỗi loại bài tập đó Để giúp các em nhớ kiến thức sâu hơn và làm bài tập thành thạo, sau mỗi dạng bài tập giáo viên cần cho học sinh làm các bài tập vận dụng theo mức độ từ dễ đến khó và các bài tập nâng cao tạo cho các em có kĩ năng giải các loại bài tập Đồng thời tạo nền tảng kiến thức vững chắc cho học sinh nhất là đối với những em đựợc chọn vào đội tuyển thi học sinh giỏi

Để có thể đạt được kết quả như vậy, giáo viên cần có lòng yêu nghề có tâm huyết với nghề, đọc nhiều sách tham khảo để chọn lọc ra các bài tập hay phù hợp với nhận thức của học sinh, tìm tòi phân loại các bài tập đó thành các dạng để luyện kĩ năng giải cho các em Giáo viên cần biên soạn thành giáo trình riêng cho mình, qua mỗi năm giảng dạy với mỗi đối tượng học sinh, giáo viên cần rút ra kinh ngiệm và có những điều chỉnh phù hợp

c) Đối với học sinh.

Để giải tốt các bài tập phần này, học sinh cần nắm chắc kiến thức lí thuyết, hiểu rõ bản chất của quá trình vật lí và phải biết các dạng bài toán lí

Có đầy đủ sách giáo khoa, sách tham khảo, vở ghi, vở bài tập

Có ý thức tốt trong các giờ học, tích cực hoạt động và đào sâu suy nghĩ để tự tìm ra kiến thức cho mình

d) Về phía phụ huynh:

Tạo điều kiện tốt về thời gian, sách giáo khoa, sách tham khảo, đồ dùng học tập

Thường xuyên đôn đốc, nhắc nhở các em học tập

Biện pháp 2: Tìm hiểu lí thuyết áp dụng vào bài tập.

- Để giúp các em giải loại toán này được tốt thì giáo viên cần khắc sâu cho các em phần kiến thức sau:

Nội năng - sự truyền nhiệt

Công thức vật thu nhiệt là:

Nhiệt lượng thu vào: Qthu = m.c.t

Trong đó t = t2-t1 điều kiện t1 < t2

Lưu ý: Cách nhận biết vật thu nhiệt t2 > t1

Vậy công thức tính nhiệt lượng vật thu nhiệt có thể dùng công thức:

Qthu = m.c (t2-t1 )

Vật toả ra: Qtoả = m.c.t

Trong đó:t = t1-t2 điều kiện t1> t2

Lưu ý: Cách nhận biết vật thu nhiệt t1 > t2

Vậy công thức tính nhiệt lượng vật tỏa nhiệt có thể dùng công thức:

Qtoả = m.c (t1-t2 )

Trong đó: m là khối lượng của vật (kg)

C là nhiệt dung riêng chất làm vật ( J/kg.k)

t1, t2 lần lượt là nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ sau cân bằng nhiệt ( 0c)

Qthu, Qtoả là nhiệt lượng thu vào và nhiệt lượng toả ra của hệ vật ( J )

Phương trình cân bằng nhiệt Qtoả = Qthu

Công thức tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn m(kg) nhiên liệu:

Q = q.m

Trong đó: m là khối lượng của nhiên liệu ( kg )

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

- Hiệu suất của bếp đun nhiên liệu H = i

tp

Q

Q 100%

Sự chuyển thể của các chất.

sơ đồ chuyển thể

Nóng chảy thu Hoá hơi thu

Q = m Q = Lm

Đông đặc toả Ngưng tụ toả

Q = m Q = Lm

Nhiệt lượng thu vào để nóng chảy và toả ra để đông đặc được tính theo công thức:

Q = m

Trong đó: m là khối lượng vật ( kg )

 là nhiệt nóng chảy của chất làm vật ( J/kg)

Nhiệt lượng thu vào để hoá hơi và toả ra để ngưng tụ được tính theo công thức:

Q = Lm

Trong đó: m là khối lượng vật ( kg)

L là nhiệt hoá hơi ( J/kg)

Động cơ nhiệt.

- Hiệu suất của động cơ nhiệt: H = i

tp

Q

tp

A

Q 100%

Trong đó: Q ilà phần nhiệt lượng có ích chuyển thành công

Q tp là nhiệt lượng động cơ nhiệt tiêu thụ ( năng lượng do nhiên liệu cung cấp)

Q tp Q Q i hp

Với Q hp là nhiệt lượng hao phí ( toả ra môi trường hoặc do ma sát) Ngoài ra các em cần tham khảo các tài liệu có liên quan

Biện pháp 3: Phân dạng bài tập và định hướng học sinh học tập ( Gồm có 4 dạng)

+Để giúp các em tiếp thu tốt cách giải loại toán này, tôi phân loại và chia

ra các dạng cụ thể của từng loại từ dễ đến khó để các em nắm chắc phương pháp giải nó, và sau mỗi dạng có những điểm chú ý nhỏ để học sinh phân dạng và nắm tình huống bài toán của mỗi dạng cụ thể như sau:

Bài tập áp dụng cho tất cả các đối tượng học sinh từ dạng 1 đến 4

Dạng 1: Bài tập áp dụng công thức tính nhiệt lượng.

Đây là dạng bài tập cơ bản vận dụng công thức tính nhiệt lượng hoặc biến đổi từ công thức nhiệt lượng để tính các đại lượng khác

Để làm tốt dạng bài tập này học sinh cần: Xác định đúng vật nào, chất nào nhận nhiệt và toả nhiệt để tính theo công thức nhiệt lượng, cần nắm vững công thức tính nhiệt lượng để rút ra các đại lượng khác theo yêu cầu của bài toán

Bài tập 1: Để nung một thỏi Chì có khối lượng 500 g từ 20 0 c lên đến 110 0 c cần phải cung cấp cho thỏi Chì một nhiệt lượng là bao nhiêu ? Biết c = 130J/kg.k.

Hoạt động của thầy và trò Yêu cầu cần đạt

GV:Yêu cầu hs tóm tắt bài toán.

HS: Tóm tắt bài toán.

m = 500g = 0.5kg; t1= 200c; t2=1100c

c = 130 J/kg.K

Giải

Nhiệt lượng cần thu vào để thỏi chì tăng nhiệt độ từ 200c lên 1100c là: áp dụng công thức: Qthu = mc (t2 – t1)

-Qthu = ?

GV: Ta cần áp dụng công thức nào ?

HS: Qthu = mc (t2 – t1)

Thay số :

Qthu = 0.5.130(110 – 20) = 0.5.130.90 = 5.850J

Bài tập 2 Một ấm nhôm có khối lượng 0,6kg chứa 2.5l nước tất cả ở 250C Tính nhiệt lượng tối thiểu dùng để đun sôi nước trong ấm Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là: c1 = 880J/kg.K; c2= 4200J/kg.K

GV: Yêu cầu hs tóm tắt.

HS: Tóm tắt bài toán.

m1= 0,6 kg; 2.5l = 2.5kg = m2

t1= 250C; t2= 1000C

c1=880J/kg.K; c2=4200J/kg.K

-Qthu = ?

GV: Ta cần áp dụng công thức nào ?

HS: Qthu = Qthu1 + Qthu2

= m1c1( t2 – t1) + m2c2( t2 – t1)

Giải

Nhiệt lượng tối thiểu cần thiết để nước trong ấm sôi là:

áp dụng công thức:

Qthu = Qthu1 + Qthu2

Với: Qthu1 = m1c1( t2 – t1) = 0,6.880(100 – 25) = 39.600 J

Qthu2 = m2c2( t2 – t1) = 2,5.4200(100 – 25) = 787.500 J

Qthu = 39.600+ 787.500 = 827.100 J

Chú ý: Các bài tập dạng này chỉ áp dụng công thức và biến đổi từ công

thức tính nhiệt lượng nên việc giải bài toán còn đơn giản chỉ cần học sinh đổi đúng đơn vị và qui đổi thể tích sang khối lượng Đối với nước 1lít = 1kg.

Dạng 2: Bài toán áp dụng phương trình cân bằng nhiệt.

Đối với bài tập dạng này yêu cầu học sinh nắm vững phương trình cân bằng nhiệt và phân tích đúng chất nhận nhiệt và chất toả nhiệt, xác định đúng kí hiệu trong khi tóm tắt bài toán

Bài tập 3: Thả 1 quả cầu bằng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 150 0 C vào một cốc nước 0.3 lít ở nhiệt độ 20 0 C Tính nhiệt độ của hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt Cho nhiệt dung riêng của đồng là 380J/kg.K Cho nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K Bỏ qua sự truyền nhiệt với môi trường GV: Yêu cầu hs tóm tắt

HS: Tóm tắt.

m1=200g = 0,2kg; m2= 0.3lít = 0,3kg

t1= 1500C;t 2= 200C; c1= 380 J/kg.K

c2= 4200J/kg.K

t = ?

GV: Xác định nhiệt thu vào và toả ra ?

HS:Qtoả = m1c1( t1 – t); Qthu = m2c2(t – t2)

GV: Theo phương trình nhiệt tính t ?

HS: Qtoả = Qthu  t

Gi¶i

NhiÖt lîng thu vµo vµ to¶ ra lµ:

Qto¶= m1c1( t1 – t); Qthu = m2c2(t –

t2)

Theo ph¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt :

Qto¶ = Qthu

Hay m1c1( t1 – t) = m2c2(t – t2)

 t = 1 1 1 2 2 2

1 1 2 2





= 0, 25.100 0, 4.20 50,8

0, 25 0, 4







0C

Bài tập 4: Ngời ta pha một lợng chất lỏng ở 800C vào một bình chứa 9lít nớc

đang có nhiệt độ 220C Nhiệt độ cuối cùng khi có cân bằng nhiệt là 360C Tính l-ợng chất lỏng đã pha vào bình Biết nhiệt dung riêng của chất lỏng và của nớc lần lợt là: c1=3500j/kg.K; c2=4200J/kg.K

GV: Yêu cầu hs tóm tắt

HS: Tóm tắt bài toán.

t1=800C; t2=220C; t= 360C; m2=9 kg

c1=3500j/kg.K; c2=4200J/kg.K

m1 = ?

GV: Xác định chất thu và nhận nhiệt ?

HS: Qthu= m2c2(t – t2); Qtoả= m1c1(t1

-t)

GV: Tính m1 nh thế nào ?

HS: Qthu= Qtoả  m1

Giải :

Nhiệt lợng thu vào và toả ra là:

Qthu= m2c2(t – t2)

Qtoả= m1c1(t1- t)

Theo phơng trình cân bằng nhiệt :

Qthu= Qtoả

Hay: m2c2(t – t2) = m1c1(t1- t)

 m1= 2 2 2

1 1

m c t t





= 9.4200(36 22) 3500(80 36)





Bài tập 5 Trụ̣n lõ̃n rượu vào nước, người ta thu được mụ̣t hỗn hợp nặng 140

gam ở nhiợ̀t đụ̣ t=360C Tính khụ́i lượng nước và rượu đó pha, biờ́t rằng ban đõ̀u rượu có nhiợ̀t đụ̣ t1=190C và nước có nhiợ̀t đụ̣ t2=1000C Nhiợ̀t dung riờng của rượu và nước là: c1=2500J/kg.K; c2=4200J/kg.K

GV: Yờu cõ̀u hs tóm tắt ?

HS: Tóm tắt bài toán.

m1+m2=140g = 0,14 kg

t1= 190C; t2= 1000C; t = 360C

c1 = 2500J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K

m1, m2 =?

GV: Tính Qthu và Qtoả

HS: Qthu = m1c1(t-t1) ; Qtoả = m2c2(t2-t)

GV: Tính m1,m2 ?

HS: Qthu = Qtoả  m1,m2

Giải :

Gọi m1, m2 là khụ́i lượng rượu và nước

Ta có: Qthu = m1c1(t-t1)

Qtoả = m2c2(t2-t) Theo phương trình nhiợ̀t : Qthu = Qtoả

Hay: m1c1(t-t1) = m2c2(t2-t)

Thay sụ́: 42500m1 = 268800m2

 425m1 = 2688m2 (1) Theo đờ̀ bài m1 + m2 = 0,14 (2)

Từ (1) và (2) ta có:

m1= 120,8(g); m2 = 19,18(g)

Đối với bài tập dạng này.Tớnh nhiệt độ khi cú cõn bằng nhiệt của nhiều chất cú nhiệt độ khỏc nhau trộn lẫn với nhau học sinh cú thể tớnh và kiểm tra theo cụng thức:

t = 1 1 1 2 2 2

1 1 2 2

n n n

n n

Dạng 3: Dạng năng suất toả nhiệt của nhiờn liờu và hiệu suất của động cơ nhiệt.

- Đụ́i với dạng bài tọ̃p này học sinh cõ̀n nắm cụng thức tính nhiợ̀t lượng toả ra khi đụ́t cháy hoàn toàn m kilụgam nhiờn liợ̀u Qtoả= q.m

- Cụng thức tính hiợ̀u suṍt của bờ́p: H = i

toa Q

Q 100%

- Công thức hiệu suất của động cơ H = i

tp

Q

tp

A

Q 100%

Trong đó Qi = A là nhiệt lượng có ích chuyển hoá thành công

Qtp = Qi + Qhp

Nhiệt lượng hao phí của động cơ là nhiệt toả ra môi trường hoặc do ma sát…

Ngoài ra học sinh cần nắm công thức:

+ Công suất: p A

t



+ Khối lượng riêng: D m

V



+ Công thức tính quãng đường: s = v.t

Bài tập 6 :

Một ấm nhôm có khối lượng 200g chứa 2 lít nước ở 250C Để tăng nhiệt độ của nước trong ấm lên 960C người ta dùng một bếp dầu để đun và tốn hết 100g dầu hoả Tính hiệu suất của bếp dầu Cho năng suất toả nhiệt của dầu là q = 44.106 J/

kg, nhiệt dung riêng của nhôm và nước là : c1= 880J/kg.K; c2 = 4200 J/kg.K

GV : Yêu cầu hs tóm tắt.

HS: Tóm tắt bài toán.

m1 = 0,2 kg; m2= 2 kg; m = 0,1 kg

t1 = 250C; t2 = 960C; q = 44.106 J/kg

c1 = 880 J/kg.K; c2 = 4200 J/kg.K

H = ?

GV : Nhiệt lượng có ích là ?

HS :là nhiệt lượng cần thu vào để nước

tăng từ 250C đến 960C

Qthu = m1c1(t2-t1) + m2c2(t2-t1)

GV: Nhiệt lượng toàn phần là ?

HS :Là nhiệt lượng đốt cháy hoàn toàn

0,1 kg dầu Qtp = Qtoả = q.m

GV : Tính hiệu suất của bếp ?

HS : H = i

tp

Q

Q 100%

Giải:

Nhiệt lượng mà ấm và nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 250C đến 960C là:

Qthu = Qthu 1 + Qthu 2

Với: Qthu 1= m1c1(t2-t1) = 0,2.880(96-25) = 12496 J

Qthu 2= m2c2(t2-t1) = 2.4200.(96-25) = 596400 J Vậy Qthu = 608896 J

Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 kg dầu là:

Qtoả = q.m = 44.106.0,1 = 4,4.106 J Hiệu suất của bếp dầu là:

H = i

tp

Q

Q 100% = 608896 13,8

Bài tập 7 Một ấm nhôm có khối lượng 250g chứa 1lít nước ở 200C

a) Tính nhiệt lượng tối thiểu dùng để đun sôi nước trong ấm Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước là c1= 880 J/kg.K; c2= 4200J/kg.K

b) Tính lượng củi khô cần để đun sôi lượng nước trên Biết rằng năng suất toả nhiệt của củi khô là 2.106 J/kg và hiệu suất của bếp là 20%

GV: Yêu cầu hs tóm tắt ?

HS: Tóm tắt bài toán.

m1= 250g = 0,25kg; m2 = 1kg

t1= 200C; t2= 1000C

Giải:

Nhiệt lượng mà nước và ấm thu vào đến khi sôi là:

Qthu = Qthu1 + Qthu2

c1= 880 J/kg.K; c2= 4200J/kg.K

q = 2.106 J/kg; H = 20%

a) Qthu = ?; b) m = ?

GV : Tính nhiệt lượng thu vào ?

HS : Nhiệt lượng mà nước và ấm thu

vào là:

Qthu = Qthu1 + Qthu2

= m1c1(t2-t1) + m2c2(t2-t1)

GV : Tính lượng củi khô cần dùng ?

HS : Từ: H = i

tp

Q

H = q.m  m

= m1c1(t2-t1) + m2c2(t2-t1)

Thay số:

Qthu = 0,25.880(100-20) + 1.4200(100-20) = 350080 J b) Từ công thức :

H = i

tp

Q Q

 Qtp = Qi

H = 17504 (J) Mặt khác từ công thức: Qtp = q.m  m = Q tp

q = 0.0088 kg

Bài tập 8 Một ô tô chạy 100km với lực kéo không đổi là 500N thì tiêu thụ hết 5 lít xăng Tính hiệu suất động cơ của ô tô biết năng suất toả nhiệt của xăng là 4,6.10 7 J/kg Khối lượng riêng của xăng là 700kg/m 3

GV : Yêu cầu hs tóm tắt.

HS : Tóm tắt.

s = 100km = 100000m ; F = 500 N

V = 5 l = 0,005 m3 ; q = 4,6.107 J/kg

D = 700kg/m3

-H = ?

GV : Tính công thực hiện ?

HS : A = F.s = 500.100000 J

GV : Tính nhiệt lượng toàn phần ?

HS : Qtoả = q.m

Từ công thức D = m

V  m = D.V Hiệu suất động cơ của ô tô là :

H =

tp

A

Q 100% =

toa

A

Q 100%

Giải.

Công mà động cơ của ô tô cần để thực hiện là :

A = F.s = 500.100000 J = 5.107 J Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy 5 l xăng là : Qtoả = q.m

Từ công thức D = m

V  m = D.V = 700.0,005 = 3,5 kg

Ta có Qtoả = 4,6.107.3,5 = 16,1.107 J Hiệu suất của động cơ ô tô là :

H =

tp

A

Q 100% =

toa

A

Q 100%

=

7 7

5.10

Bài tập 9 Với 4lít xăng một xe máy có công suất 1,9 kW chuyển động với vận tốc 36km/h sẽ đi được bao nhiêu km ? Biết hiệu suất của động cơ là 30%, năng suất toả nhiệt của xăng là 4.6.10 7 J/kg, khối lượng riêng của xăng

là 700kg/m 3 Xem chế độ chuyển động của xe trên đường là lí tưởng.

GV : Yêu cầu hs tóm tắt ?

HS : Tóm tắt.

p = 1,9 kW = 1900 W

v = 36km/h ;H = 30% ; q = 4.6.107J/kg

D = 700kg/m3 ; V = 4l = 0,004m3

Giải.

Nhiệt lượng toàn phần toả ra do đốt cháy hoàn toàn 4 lít xăng là :

Qtoả = q.m

-s = ?

GV :Tính cụng thực hiợ̀n của đụ̣ng cơ ?

HS : Nhiợ̀t lượng toả ra khi đụ́t cháy

hoàn toàn 4l xăng : Qtoả = q.m

Từ cụng thức D = m

V  m = D.V

Từ cụng thức tính hiợ̀u suṍt

H =

toa

A

Q 100%  A = H.Qtoa

GV : Thời gian chuyờ̉n đụ̣ng ?

HS : Từ cụng thức p = A

t  t = A p

GV : Quóng đường đi được ?

HS : s = v.t

Từ cụng thức D = m

V  m = D.V

m = 700.0,004 = 2,8 kg

Ta có :

Qtoả = 4,6.107.2,8 = 12,88.107J

Từ cụng thức tính hiợ̀u suṍt H=

toa

A

Q 100%

 A = H.Qtoa=38,64.106 J

- Từ cụng thức :

p = A

t  t = A p =38,64.106

1900

= 20336,8 s = 5,6 h Quóng đường ụ tụ đi được là :

s = v.t = 36.5,6 = 201,6 km

Chỳ ý : Với bài toỏn tớnh hiệu suất của bếp đun nhiờn liệu cỏc em cần nắm được nhiệt lượng cú ớch là nhiệt lượng mà chất thu vào để tăng nhiệt độ và tớnh theo cụng thức Qi = mc(t2-t1) Nhiệt lượng toàn phần là nhiệt lượng khi đốt chỏy hoàn toàn m ki lụ gam nhiờn liệu.

Dạng 4: Dạng bài tập về sự chuyển thể của cỏc chất.

Với dạng bài tọ̃p này các em cõ̀n xác định đúng vờ̀ sự chuyờ̉n thờ̉ của các chṍt

+ Nhiợ̀t đụ̣ nóng chảy cũng như nhiợ̀t đụ̣ đụng đặc của nước là 00C

- Nóng chảy là quá trình biờ́n đụ́i trạng thái của chṍt từ rắn sang lỏng

- Đụng đặc là quá trình biờ́n đụ́i trạng thái của chṍt từ lỏng sang rắn

+ Nhiợ̀t đụ̣ hoá hơi cũng như nhiợ̀t đụ̣ ngưng tụ của nước là 1000C

- Hóa hơi là quá trình biờ́n đụ́i trạng thái của chṍt từ lỏng sang khí

- Ngưng tụ là quá trình biờ́n đụ́i trạng thái của chṍt từ khí sang lỏng

- khi m kilụgam chṍt cõ̀n thu nhiợ̀t lượng Q = m đờ̉ nóng chảy hoàn toàn thì nó cũng cõ̀n toả ra mụ̣t nhiợ̀t lượng Q = m đờ̉ đụng đặc hoàn toàn

- Khi m kilụgam của chṍt cõ̀n thu mụ̣t nhiợ̀t lượng Q = L.m đờ̉ hoá hơi hoàn toàn thì nó cũng cõ̀n toả ra mụ̣t nhiợ̀t lượng Q = L.m đờ̉ ngưng tụ hoàn toàn

Bài tập 10: Có 2 lít nước ở 250C Tính nhiợ̀t lượng cõ̀n thiờ́t đờ̉ nước hoá hơi hoàn toàn ở 1000C Cho nhiợ̀t hoá hơi của nước là L = 2,26.106J/kg, nhiợ̀t dung riờng của nước là c = 4200 J/kg.K

GV : Yờu cõ̀u học sinh tóm tắt.

HS: Tóm tắt:

m = 2 kg; t1 = 250C; t2 = 1000C

c = 4200 J/kg.K; L = 2,26 106 J/kg

-Qthu = ?

GV : Đờ̉ hoá hơi hoàn toàn thì nước

Giải :

Nhiợ̀t lượng cõ̀n thiờ́t thu vào đờ̉ hoá hơi hoàn toàn là : Qthu = Q1 + Q2

Víi Q1 = mc(t2 – t1) là nhiệt lợng níc thu vào để tăng nhiệt đé từ 250C

đến 1000C

Q2 = L.m là nhiệt lợng thu vào