DÉn nhiÖt: Sù truyÒn nhiÖt n¨ng tõ phÇn nµy sang phÇn kh¸c trong cïng mét vËt hay tõ vËt nµy sang vËt kh¸c.. §èi lu: Sù truyÒn nhiÖt n¨ng b»ng c¸c dßng chÊt láng hoÆc chÊt khÝ.[r]
(1)Equation Chapter Section 1PHÇN 1: lý thuyÕt
1 Định luật công: Không máy đơn giản cho ta lợi công Đợc lợi lần lực thiệt nhiêu lần đờng ngợc lại
2 Kh¸i niƯm c«ng st:
Cơng thực đợc đơn vị thời gian đợc gọi công suất
Công suất đợc xác định công thực đợc đơn vị thời gian Công thức:
A
t
P
P:
c«ng st (W)A: cơng thực đợc (J)
t: thời gian thực cơng (s) 1W = 1J/s ; 1kW = 1000W
3 Khi vật có năng?
Khi vật có khả thực công , ta nói vật có
4 Cơ vật phụ thuộc vào yÕu tè nµo?
- Cơ vật phụ thuộc vào vị trí vật so với mặt đất, so với vị trí khác đợc chọn làm mốc để tính độ cao, gội hấp dẫn
Vật có khối lợng lớn có độ cao lớn hấp dẫn lớn - Cơ vật phụ thuộc vào độ biến dạng vật gọi đàn hồi
- Cơ vật chuyển động mà có gọi động Vật có khối lợng lớn chuyển động nhanh có ng nng cng ln
Động hai dạng
C nng ca vật tổng động
5 Bảo toàn năng.
Trong quỏ trỡnh học, động chuyển hóa lẫn nhng đợc bảo tồn
6 Các chất đợc cấu tạo nh nào? Nêu đặc điểm nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật?
Các chát đợc cấu tạo từ hạt riêng biệt gọi nguyên tử, phân tử - Giữa nguyên tử, phân tử có khoảng cách
- Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng
Nhiệt đọ vật cao nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động nhanh
7 Nhiệt gì? Có cách làm thay đổi nhiệt năng? Tìm ví dụ cho mỗi cách?
Nhiệt vật tổng động tất phân tử cấu tạo nên vật Có hai cách làm thay đổi nhiệt năng:
Thực công VD: Khi cọ xát đồng xu lên mặt bàn đồng xu nóng lên
Truyền nhiệt: VD: Bỏ thìa nhơm vào cốc nớc nóng có nhiệt độ cao thìa nhơm thìa nhơm nóng lên
8 Nhiệt lợng gì? Đơn vị nhiệt lợng.
Nhiệt lợng phần nhiệt mà vật nhận thêm đợc hay bớt trình truyền nhit
Đơn vị nhiệt lợng jun (J)
9 Có hình thức truyền nhiệt? Nêu hình thøc trun nhiƯt chđ u cđa c¸c chÊt?
Có hình thức truyền nhiệt: dẫn nhiệt, đối lu bc x nhit
Dẫn nhiệt: Sự truyền nhiệt từ phần sang phần khác vật hay từ vật sang vật khác
Đối lu: Sự truyền nhiệt dòng chất lỏng chất khí Bức xạ nhiệt: truyền nhiệt tia nhiệt thẳng
Hỡnh thc truyn nhit chủ yếu chất rắn dẫn nhiệt Hình thức truyền nhiệt chủ yếu chất lỏng đối lu Hình thức truyền nhiệt chủ yếu chất khí đối lu
(2)10 So s¸nh tÝnh dẫn nhiệt chất.
Chất rắn dẫn nhiệt tèt h¬n chÊt láng, chÊt láng dÉn nhiƯt tèt h¬n chÊt khÝ Chó ý: chÊt r¾n dÉn nhiƯt tèt Trong chất rắn, kimm loại dẫn nhiệt tốt Chất lỏng chất khí dẫn nhiệt
Chân không không dÉn nhiƯt
11 Viết cơng thức tính nhiệt lợng vật thu vào để nóng lên.
Q = m.c.t0
Q: nhiệt lợng vật thu vào (J) m: khối lợng vật (kg) c: nhiệt dung riêng (J/kg.K)
0 t
: độ tăng nhiệt độ (0C)
0 0
2
t
t
t
0
t : nhiệt độ ban đầu trình trao đổi nhiệt
2
t : nhiệt độ sau q trình trao đổi nhiệt 12 Viết cơng thức tính nhiệt lợng vật tỏa ra.
Q = m.c.t0
Q: nhiệt lợng vật thu vào (J) m: khối lợng vật (kg) c: nhiệt dung riêng (J/kg.K)
0 t
: độ giảm nhiệt độ (0C)
0 0
1
t
t
t
0
t : nhiệt độ ban đầu trình trao đổi nhiệt
2
t : nhiệt độ sau trình trao đổi nhiệt 13 khái niệm nhiệt dung riêng.
Nhiệt dung riêng chất cho biêt nhiệt lợng cần truyền cho 1kg chất để nhiệt độ tăng thêm 10C.
14 Nãi nhiệt dung riêng nớc 4200J/kg.K có nghĩa gì?
Nói nhiệt dung riêng nớc 4200J/kg.K có nghĩa muốn làm cho 1kg nớc nóng thêm 10C cần truyền cho nớc nhiệt lợng 4200J.
15 Viết cơng thức tính Q nhiên liệu bị đốt cháy toả ra.
Q = q.m
Q: nhiƯt l¬ng táa (J)
q: suât tỏa nhiệt nhiên liệu (J/kg) m: khối lợng nhiên liệu bị đốt cháy (kg)
16 Nói suất toả nhiệt dầu hỏa 44.106J/kg có nghĩa gì?
Cú ngha 1kg dầu hỏa bị đốt cháy hồn tồn tỏa nhiệt lợng 44.106J. 17 Phát biểu nguyên lí truyền nhiệt?
- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp
- Sự truyền nhiệt nhiệt độ hai vật cân ngừng lại - Nhiệt lợng vật tỏa nhiệt lợng vật thu vào
18 ViÕt phơng trình cân nhiệt.
Qtỏa = Qthu
19 Định luật bảo toàn chuyển hóa lợng:
Năng lợng không tự sinh không tự đi, truyền từ vật sang vật khác, chuyển hóa từ dạng sang dạng khác
20 Hiu sut ng c nhit: A
H Q
(3)A: cơng có ích động (J)
Q: nhiệt lợng nhiên liệu bị đốt cháy tỏa (J)
Phần ii: tập
Bài 1. xỏc định nhiệt dung riêng chì , học sinh thả miếng chì có khối
lượng 300g nung nóng tơi 1000 C vào 0,25 lít nước 58,50 C Nước nóng lên tới 600C.
a Tính nhiệt lượng nước thu vào Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K b Tính nhiệt dung riêng chì
Cho b iÕt:
m1=300g = 0,3kg
V2 = 0,25l
01
t = 1000C
02
t = 58,50C
t = 600C
c2 = 4200J/kg.K
a) Qthu = ?
b) c1 =?
Gi¶i
Ta cã V2 = 0,25l m2 = 0,25kg
a) Nhiệt lợng nớc thu vào lµ: Qthu = m2.c2(
0
t -t020 ) = 0,25.4200(60 – 58,5) = 1575(J)
b) Nhiệt lợng chì tỏa đợc xác định cơng thức: Qtỏa = m1.c1(
0 01 t - t0
)
Theo phơng trình cân nhiệt Qtáa = Qthu
m1.c1(t010 - t0) = 1575(J)
1 0 0
1 01
1575 1575
131, 25 / 0,3 (100 60 )
J J
c J kg K
kg C C
m t t
Đáp số:
a) Qthu = 1575(J)
b) c1 = 131,25 J/kg.K Bài 2. Thả cầu nhơm có khối lợng 0,2 kg đợc đun nóng tới 1000C vào cốc nớc 200C Sau thời gian, nhiệt độ cầu nớc 270C
Coi nh có cầu nớc trao đổi nhiệt với Biết nhiệt dung riêng nhôm nớc lần lợt là: c1= 880 J/kg.K c2= 4200 J/kg.K.
a) Tính nhiệt lợng cầu toả b) TÝnh khèi lỵng cđa níc
Cho biÕt: m1 = 0,2kg
0 01
t =1000C
02
t = 200C
t = 270C
c1= 880 J/kg.K
c2= 4200 J/kg.K
a) Qtáa =?
b) m2 =?
Gi¶i:
a) Nhiệt lợng cầu nhôm tỏa lµ: Qtáa = m1.c1(
0 01 t - t0
) = 0,2.880(100 – 27) =12848 (J) b) Nhiệt lợng nớc thu vào đợc xác định công thức: Qthu = m2.c2(
0 t -t020 )
Theo phơng trình cân nhiệt: Qthu = Qtỏa
m2.c2(t0-t020 ) = 12848 (J)
2 0 0
2 02
12848 12848
4200 / 27 20
J J
m
c t t J kg K C C
m2 = 0,4kg
Đáp số: a) Qtỏa = 12848 (J)
b) m2 = 0,4kg
Bài 3. a) Tính nhiệt lợng toả đốt cháy hoàn toàn 0,6kg dầu hoả? Biết suất toả nhiệt dầu hoả 44.106J/kg
b) Với nhiệt lợng ta đun sơi đợc lít nớc từ nhiệt độ 200C?
BiÕt nhiƯt dung riêng nớc 4200J/kg.K
(4)6 0 0 0,6 44.10 / 4200 / 20 100 45% d d n m kg
q J kg
c J kg K
t C t C H
? ? ? n i a Q b V c Q a) Nhiệt lợng dầu hỏa tỏa là:
d d
Q m q
= 0,6.44.106 = 26,4.106 (J)
b) Ta cã:
0
2
n n
Q m c t t
6 0
2
26, 4.10 4200 100 20 n
n
Q m
c t t
=78,6 (kg) => V = 78,6 (
)c) C«ng thøc tÝnh hiƯu suÊt:
.100% i tp Q H Q
40%.26, 4.10 100% 100% tp i H Q Q
=10,56.106 (J)
Đáp số:
a) Q = = 26,4.106 (J) b) V = 78,6 (
) c) Qi = 10,56.106 (J)Bài 4. Dùng ấm điện để dun lít nớc nhiệt độ 200C ấm làm nhơm có khối lợng
200g Cho nhiệt dung riêng nớc nhôm lân lợt 4200J/kg.K 880J/kg.K (Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trờng)
a) Tính lợng nhiệt cần cung cấp để đun sơi lợng nớc nói
b) Để thu đợc lợng nhiệt cần phải tốn kg dầu hỏa Biết suất tỏa nhiệt dầu hỏa 44.106J/kg.
Cho biÕt: 2 0 0
200 0, 4200 / 880 / 44.10 /
20 100
V l
m g kg
c J kg K c J kg K q J kg
t C t C ) ? ) ? a Q b m Gi¶i: Ta có: V12l m1 2kg
Nhiệt lợng cần truyền cho níc lµ:
0
1 1 2.4200 100 20 672000 Q m c t t J
Nhiệt lợng cần truyền cho ấm nhôm là:
0
2 2 0, 2.880 100 20 14080 Q m c t t J
Nhiệt lợng cần để đun sôi nớc là:
Q=Q1 + Q2 = 672000 + 14080 = 686080 (J)
b) áp dụng cơng thức tính nhiệt lợng tỏa nhiên liệu bị đốt cháy:
3 686080 0, 0156 44.10 Q Q m q m (5)Bài 5. Muốn có 16 lít nớc nhiệt độ 400C ta phải pha lít nớc 200C bao
nhiªu lÝt nớc sôi? Giải:
Nhiệt lợng nớc 200C thu vµo lµ:
0
1 01 Q m c t t
NhiÖt lợng nớc sôi tỏa là:
02 02 Q m c t t
Theo phơng trình cân nhiệt:
0
0
1 01 02
Q Q m c t t m c t t
0
0
1 01 02
m t t m t t
1
1
40 20 100 40 20 60
m m
m m
Mặt khác:
1 16 m m
Giải ta đợc: m1 = 12kg; m2 = 4kg
Bài 6. Tính nhiệt lợng toả đốt cháy hoàn toàn 15 kg than đá Để thu đợc nhiệt l-ợng cần đốt cháy hết kg dầu hoả? Biết suất toả nhiệt than đá 27.106J/kg, dầu hoả 44.106J/kg
Bµi 7. Người ta thả miếng đồng khối lượng 600g nhiệt độ 1000C vào 2,5kg nước
nhiệt độ có cân nhiệt 300C Hỏi nước nóng lên thêm độ, bỏ qua trao đổi nhiệt với bình đựng nước mơi trưịng bên ngồi Cho nhiệt dung riêng đồng 380J/kg.K nước 4200J/kg.K
Bài Ngời ta dùng bếp dầu hỏa để đun sơi lít nớc từ 200C đựng ấm
nhôm.có khối lợng 0,5kg Tính lợng dầu hỏa cần thiết, biết có 30%nhiệt lợng dầu tỏa làm nóng nớc ấm Cho nhiệt dung riêng nhôm 880J/kg.K, nớc 4200J/kg.K, suất tỏa nhiệt dầu hỏa 44.106J/kg.
Bi Một nhiệt lợng kế chứa lít nớc nhiệt độ 150C hỏi nớc nóng lên tới
độ bỏ vào nhiệt lợng kế cân đồng thau khối lợng 500g đợc nung nóng tới 1000C Lấy nhiệt dung riêng đồng thau 368J/kg.K, nớc 4186J/kg.K Bỏ
qua nhiÖt lợng truyền cho nhiệt lợng kế môi trờng bên ngoµi
Bài 10 Tính hiệu suất bếp dầu, biết phải tốn 150g dầu đun sôi đợc 4,5 lít nớc 200C Cho nhiệt dung riêng nớc 4200J/kg.K, suất tỏa nhiệt dầu
hỏa 44.106J/kg.
Hớng dẫn:
Công thøc tÝnh hiÖu suÊt:
.100% i
tp
Q H
Q
Trong đó: H: hiệu suất
Qi: nhiƯt lỵng cã Ých (J)