Bµi 2: Sù truyÒn nhiÖt chØ thùc hiÖn ®îc tõ mét vËt nãng h¬n sang mét vËt l¹nh h¬n. Nhng mét chËu níc ®Ó trong phßng cã nhiÖt ®é b»ng nhiÖt ®é cña kh«ng khÝ xung quanh, lÏ ra nã kh«ng th[r]
(1)các dạng tập hsg phần nhiệt học Một số tập định tính
NhiƯt häc
Bài1: Nhiệt độ bình thờng thân thể ngời 36,60C Tuy nhiên ta
không thấy lạnh nhiệt độ khơng khí 250C cảm thấy nóng khi
nhiệt độ khơng khí 360C Cịn nớc ngợc lại, nhiệt độ 360C con
ngời cảm thấy bình thờng, 250C ngời ta cảm thấy lạnh Giải thích
nghịch lí nh nào?
Bi 2: S truyền nhiệt thực đợc từ vật nóng sang vật lạnh Nhng chậu nớc để phịng có nhiệt độ nhiệt độ khơng khí xung quanh, lẽ khơng thể bay đợc khơng nhận đợc truyền nhiệt từ khơng khí vào nớc Tuy vậy, thực tế , nớc bay Hãy giải thích điều nh vơ lí
Bài 3: Ai biết giấy dễ cháy.Nhnng đun sơi nớc cốc giấy, đa cốc vào lửa bếp đèn dầu cháy Hãy giải thích nghịch lí
Bµi 4: VỊ mïa hè, nhiều xứ nóng ngời ta thờng mặc quần áo dài quấn quanh ngời vải lớn Còn nớc ta lại thờng mặc quần áo mỏng, ngắn Vì vậy?
Bi 5: Ti tủ lạnh, ngăn làm đá đợc đặt cùng, ấm điện, dây đun lại đợc đặt gần sát đáy?
Bài 6: Một cầu kim loại đợc treo vào lực kế nhạy nhúng cốc nớc Nếu đun nóng cốc nớc cầu số lực kế tăng hay giảm? Biết nhiệt độ tăng nh nớc nở nhiều kim loại
Bài tập trao đổi nhiệt
Bai 1: Ngời ta thả vào 0,2kg nớc nhiệt độ 200C cục sắt có khối
l-ợng 300g nhiệt độ 100C miếng đồng có khối lợng 400g 250C Tính
(2)Bài 2: Để có M = 500g nớc nhiệt độ t = 180C để pha thuốc rửa ảnh,
ngời ta đẵ lấy nớc cất t1= 600C trộn với nớc cất nhiệt độ t2= 40C Hoỉ đẵ
dùng nớc nóng nớc lạnh? Bỏ qua trao đổi nhiệt với vỏ bình
Bài 3: Để xác định nhiệt độ lò, ngời ta đốt cục sắt có khối lợng m = 0,3kg thả nhanh vàotrong bình chứa m1 = 4kg nớc
có nhiệy độ ban đầu t1 = 80C Nhiệt độ cuối bình t2 = 160C Hãy
xác định nhiệt độ lò Bỏ qua trao đổi nhiệt với vỏ bình Nhiệt dung riêng sắt c = 460J/kg.K
Bài 4: Một cục đồng khối lợng m1 = 0,5kg đợc nung nóng đến nhiệt độ
t1 = 9170C thả vào chậu chứa m2 = 27,5kg nớc nhiệt độ t2 =
15,50C Khi cân nhiệt độ nhiệt độ chậu t = 170C Hãy xác định
nhiệt dung riêng đồng Nhiệt dung riêng nớc c2 = 4200J/kg.K Bỏ qua
trao đổi nhiệt với chậu nớc
Bài 5: Để làm sơi m = 2kg nớc có nhiệt độ ban đầu t1 = 100C
chứa nồi nhơm có khối lợng m1 cha biết, ngời ta đẵ cấp
một nhiệt lợng Q = 779 760J Hãy xác định khối lợng nồi Biết nhiệt dung riêng nhôm c1 = 880J/Kg.K Xem nh khơng có nhiệt lợng hao phí
Bµi 6: Mét nhiƯt lỵng kÕ khèi lỵng m1 = 100g, chøa m2 = 500g níccïng
ở nhiệt độ t1= 150C Ngời ta thả vào m = 150g hỗn hợp bột nhơm thiếc đợc
nung nóng tới t2 = 1000C Nhiệt độ cân nhiệt t = 170C Tớnh lng
nhôm thiếc có hỗn hợp Nhiệt dung riêng chất làm nhiệt lợng kế, nớc, nhôm, thiếc lần lợt : c1 = 460J/kg.K ; c2 = 4200J/kg.K ; c3 =
900J/kg.K ; c4 =230J/kg.K
Bµi : Cã hai bình cách nhiệt Bình chứa m1 = 2kg níc ë t1 = 400C B×nh
chøa m2 = 1kg níc ë t2 = 200C Ngêi ta trót lợng nớc m, từ bình sang bình
2 Sau bình nhiệt độ đẵ ổn định, lại trút lợng nớc m, từ bình trở lại bình
1 nhiệt độ cân bình lúc t,
1 = 380C TÝnh khèi lỵng níc m, trót
trong lần nhiệt độ cân t,
2 ë b×nh
Bài : Có hai bình, bình đựng chất lỏng Một HS lần lợt múc
từng ca chất lỏng bình trút vào bình ghi lại nhiệt độ cân bình sau lần trút : 200C, 350C, bỏ sót lần khơng ghi, 500C Hãy
(3)Bài : a) Một hệ gồm có n vật có khối lợng m1, m2,… mn nhiệt độ ban đầu t1,
t2, ….tn, làm chất có nhiệt dung riêng c1, c2, …… cn, trao đổi nhiệt với
nhau.Tính nhiệt độ chung hệ có cân nhiệt
b) Ap dụng : Thả 300g sắt nhiệt độ 100C 400g đồng 250C vào 200g
nớc 200C Tính nhiệt độ cân nhiệt Cho nhiệt dung riêng sắt,
đồng, nớc lần lợt 460, 400 4200J/kg.K
Bài 5: Một thau nhơm có khối lợng 0,5kg đựng 2kg nớc 200C.
a) Thả vào thau nớc thỏi đồng có khối lợng 200g lấy lị Nớc nóng đến 21,20C tìm nhiệt độ bếp lị? Biết NDR nhơm, nớc, đồng lần lợt
lµ: c1 = 880J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K; c3 = 380J/kg.K Bá qua sù táa nhiƯt m«i
trêng
b) Thực trờng hợp này, nhiệt lợng tỏa môi trờng 10% nhiệt lợng cung cấp cho thau nớc Tìm nhiệt độ thực bếp lị
c) tiếp tục bỏ vào thau nớc thỏi nớc đá có khối lợng 100g 00C nớc đá có tan hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối hệ thống lợng
n-ớc đá sót lại khơng tan hết Biết NNC nn-ớc đá = 3,4.105J/kg.
Bài tập NSTN nhiên liệu hiệu suất động nhiệt
Bài 1: Dùng bếp dầu đun sôi 2,2 lít nớc ë 250C dùng mét Êm
nhơm có khối lợng 0,5kg Biết có 30% nhiệt lợng dầu tỏa bị đốt cháy làm nóng ấm nớc ấm, NDR nớc nhôm theo thứ tự lần lợt
4200J/kg.K vµ 880J/kg.K, NSTN cđa dầu hỏa 44.106J/kg HÃy tính lợng dầu
cần dïng?
Bài 2: Để có nớc sơi nhà thám hiểm đẵ phải đun nóng chảy 1kg băng có nhiệt độ ban đầu t1 = - 100C đẵ dùng hết 4kg củi khơ Hãy tính hiệu
st cđa bÕp, biÕt r»ng NSTN cđa cđi lµ q = 107J/kg
(4)Xăng có khối lợng riêng D = 700kg/m3 NSTN q = 4,6.107J/kg.
Bài 4: Một động nhiệt hiệu suất H = 16%, cơng suất trung bình P =15kW, ngày làm việc h Hỏi với số xăng dự trữ 3500lít, động làm việc đợc ngày? Cho biết khối lợng riêng NSTN xăng
Bài 5: Một ôtô đợc trang bị động tuabin có cơng suất 125 sức ngựa hiệu suất 0,18 Hỏi cần củi để ôtô đợc quãng đờng 1km với vận tốc 18km/h, với công suất tối đa động NSTN củi 3.106cal/kg sức ngựa 736W, cịn 1cal = 4,186J.
Bài 6: a) Tính lợng dầu cần để đun sơi lít nớc đựng mt m
bằng nhômcó khối lợng 200g Biết NDR nớc ấm nhôm c1=4200J/kg.K;
c2 = 880J/kg.K, NSTN dầu q = 44.106J/kg hiệu st cđa bÕp lµ 30%
b) Cần đun thêm nớc hóa hồn toàn Biết bếp dầu cung cấp nhiệt cách đặn kể từ lúc đun lúc sôi thời gian 15 phút Biết nhiệt hóa nớc L = 2,3.106J/kg.
Bài tập chuyển thể chất trình trao đổi nhiệt
Bài 1: Một bếp dầu dùng để đun nớc Khi đun 1kg nớc 200C sau 10 phút
n-ớc sôi Cho bếp dầu cung cấp nhiệt cách đặn
a) Tìm thời gian cần thiết để đun lợng nớc bay hơihoàn toàn Cho NDR NHH nớc c = 4200J/kg.K; L = 2,3.106J/kg Bỏ qua thu nhiệt ấm
n-íc
b) Giải lại câu a tính đến ấm nhơm có khối lợng 200g có NDR 880J/kg.K ĐS: a 1h 18ph 27s b 1h 15ph 42s Bài 2: Để có 50 lít nớc t = 250C, ngời ta đổ m
1kg níc ë t1 = 600C vµo m2 kg níc
đá t2 = - 50C Tính m1 m2 Nhiệt dung riêng nớc nớc đá lần lợt c1 =
4200J/kg.K ; c2 = 2100J/kg.K, Nhiệt nóng chảy nớc đá = 3,4.105J/kg
ĐS: 12,2kg 37,8kg Bài 3: Trong bình đồng khối lợng m1 = 400g có chứa m2 = 500g nớc
nhiệt độ t1 = 400C Thả vào mẩu nớc đá t3 = -100C Khi có cân
nhiệt ta thấy cịn sót lại m, = 75g nớc đá cha tan Xác định khối lợng ban đầu m
của nớc đá Cho NDR đồng 400J/kg.K
ĐS: 0,32kg Bài 4: Dẫn m1 = 0,5kg nớc t1 = 1000C vào bình đồng có khối
l-ợng m2 = 0,3kg có chứa m3 = 2kg nớc đá t2 = - 150C Tính nhiệt độ
chung khối lợng nớc có bình có cân nhiệt Cho NDR đồng 400J/kg.K
(5)Bài 5: Thực nghiệm cho thấy đun nóng làm lạnh n ớc mà áp dụng một số biện pháp đặc biệt đ ợc n ớc trạng thái lỏng nhiệt độ trên 100 C (gọi n0 ớc nấu quá) d ới 00 C (gọi n ớc cóng)
Trong nhiệt lợng kế chứa m1 = 1kg nớc cóng có nhiệt độ t1 = -10 0C Ngời ta
đổ vào m2 = 100g nớc đẵ đợc nấu đến t2 = +1200C Hỏi nhiệt độ cui
cùng nhiệt lợng kế bao nhiêu? Vá nhiƯt lỵng kÕ cã khèi lỵng M = 425g NDR c = 400J/kg.K
ĐS: 40C
Bi 6: Khi bỏ hạt nớc nhỏ vào nớc cóng nớc bị đóng băng Hãy xác định
a) Có nớc đá đợc hình thành từ M = 1kg nớc cóng nhiệt độ t1 =
-80C.
b) Cần phải làm cóng nớc đến nhiệt độ để hồn tồn biến
thành nớc đá
Bỏ qua phụ thuộc NDR NNC nớc vào nhiệt độ