Trong thí nghiệm Bơ-rao nếu tăng nhiệt độ của nước thì các hạt phấn hoa chuyển động càng nhanh, chứng tỏ các phân tử nước chuyển động nhanh hơn và va đập mạnh hơn vào các phân tử phấn h[r]
(1)Chủ đề 2: NHIỆT HỌC (tiếp) ! 1 Các chất cấu tạo ?
Các chất cấu tạo từ hạt riêng biệt gọi nguyên tử phân tử Giữa nguyên tử, phân tử có khoảng cách
VD1 : Khi thả thìa đường vào cốc nước khuấy đường tan nước có vị ngọt.
Giải thích: Khi thả thìa đường vào cốc nước khuấy đều, đường tan nước Giữa phân tử nước có khoảng cách, nên phân tử đường chuyển động qua khoảng cách để đến khắp nơi nước cốc Vì vậy, uống nước cốc ta thấy có vị đường
Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng
VD2: Chuyển động Bơ-rao: Khi quan sát hạt phấn hoa nước kính hiển vi, Bơ-rao đã phát thấy chúng chuyển động khơng ngừng phía Ngun nhân gây chuyển động của hạt phấn hoa thí nghiệm Bơ-rao phân tử nước không đứng yên mà chuyển động không ngừng Trong chuyển động phân tử nước va chạm với hạt phấn hoa, va chạm không cân làm cho hạt phấn hoa chuyển động hỗn độn không ngừng.
Nhiệt độ vật cao nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động nhanh Chuyển động không ngừng nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật gọi chuyển động nhiệt Vì chuyển động nguyên tử, phân tử liên quan chặt chẽ tới nhiệt độ vật
Trong thí nghiệm Bơ-rao tăng nhiệt độ nước hạt phấn hoa chuyển động nhanh, chứng tỏ phân tử nước chuyển động nhanh va đập mạnh vào phân tử phấn hoa.
- Hiện tượng khuếch tán tượng chất tự hồ lẫn vào chuyển động khơng ngừng nguyên tử, phân tử
VD3: Khi đổ nước vào bình đựng dung dịch đồng sunfat có màu xanh, ban đầu nước lên trên, sau thời gian bình hồn tồn có màu xanh.
Giải thích: Các phân tử nước đồng sunfat chuyển động khơng ngừng phía, nên phân tử đồng sunfat chuyển động lên trên, xen vào khoảng cách phân tử nước các phân tử nước chuyển động xuống xen vào khoảng cách phân tử đồng sunfat Vì thế, sau thời gian ta nhìn thấy bình hồn tồn màu xanh.
2 Nhiệt năng
- Nhiệt vật tổng động phân tử cấu tạo nên vật - Đơn vị nhiệt jun (J)
- Nhiệt độ vật cao, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động nhanh nhiệt vật lớn
**Nhiệt vật thay đổi hai cách: Thực công truyền nhiệt - Cách làm thay đổi nhiệt vật mà không cần thực công gọi truyền nhiệt
VD: Thực công: Cọ xát miếng đồng vào mặt bàn, ta thấy miếng đồng nóng lên Điều chứng tỏ rằng, động phân tử đồng tăng lên Ta nói, nhiệt miếng đồng tăng.
Truyền nhiệt: Thả thìa nhơm vào cốc nước nóng ta thấy thìa nóng lên, nhiệt năng thìa tăng chứng tỏ có truyền nhiệt từ nước sang thìa nhơm.
(2)***Có hình thức truyền nhiết là: dẫn nhiệt, đối lưu xạ nhiệt.
- Hình thức truyền nhiệt chủ yếu của: + Chất rắn dẫn nhiệt
+ Chất lỏng, chất khí đối lưu + Chân khơng xạ nhiệt
VD:Tại vật dù lớn hay nhỏ nóng hay lạnh có nhiệt ?
Vì: + Mọi vật cấu tạo từ phân tử + Các phân tử chuyển động khơng ngừng + Các phân tử có động
+ Tổng động phân tử nhiệt
3 Dẫn nhiệt: là truyền nhiệt từ phần sang phần khác vật từ vật sang vật khác
- Chất rắn dẫn nhiệt tốt Trong chất rắn, kim loại dẫn nhiệt tốt Chất lỏng chất khí dẫn nhiệt
- Sự dẫn nhiệt xảy hai vật rắn hai vật có nhiệt khác tiếp xúc với
VD: 1.Khi đốt đầu kim loại, chạm tay vào đầu ta thấy nóng dần lên. Tại nồi xoong thường làm kim loại, bát đĩa thường làm sứ?
Giải thích: Kim loại dẫn nhiệt tốt nên nồi hay xoong thường làm kim loại để dễ dàng truyền nhiệt đến thức ăn cần đun nấu, thức ăn nhanh chín Sứ dẫn nhiệt nên bát hay đĩa thường làm sứ để giữ nhiệt cho thức ăn lâu, người dùng không bị bỏng tay.
4 Đối lưu – Bức xạ nhiệt
Đối lưu: truyền nhiệt dòng chất lỏng chất khí, hình thức truyền nhiệt chủ yếu chất lỏng chất khí
VD: + Khi đun nước ta thấy có dịng đối lưu chuyển động từ đáy bình lên mặt nước từ trên mặt nước xuống đáy bình.
+ Các ngơi nhà thường có cửa sổ để tạo điều kiện thuận lợi cho đối lưu khơng khí. + Trong số nhà máy, người ta thường xây dựng ống khói cao Vì ống khói cao có tác dụng tạo đối lưu tốt.
-Trong chân không chất rắn khơng có tượng đối lưu, chân không chất rắn tạo dòng nhiệt
Bức xạ nhiệt: truyền nhiệt tia nhiệt thẳng
- Bức xạ nhiệt xảy chân khơng Mọi vật phát tia nhiệt - Những vật sẫm mầu xù xì hấp thụ xạ nhiệt mạnh
VD: Sự truyền nhiệt từ Mặt Trời tới Trái Đất.
2 Cảm giác nóng ta đặt bàn tay gần ngang với ấm nước nóng.
Về mùa Hè mặc áo màu trắng mát mặc áo tối màu Vì, áo sáng màu hấp thụ xạ nhiệt Mặt Trời áo tối màu hấp thụ mạnh
(3)5 Cơng thức tính nhiệt lượng
-Nhiệt lượng mà vật thu vào để làm vật nóng lên phụ thuộc vào ba yếu tố: khối lượng, độ tăng nhiệt độ chất cấu tạo nên vật (nhiệt dung riêng chất cấu tạo nên vật)
VD:1 Hai lượng nước khác nhiệt độ Nếu đem đun sôi nguồn nhiệt, thì thời gian để đun sơi chúng khác Chứng tỏ, nhiệt lượng nước thu vào phụ thuộc vào khối lượng nước.
Khi ta đun nguồn nhiệt hai lượng nước hai cốc thuỷ tinh giống nhiệt độ ban đầu Nếu đun cốc thứ thời gian dài (chưa đến nhiệt độ sơi) độ tăng nhiệt độ lớn cốc thứ hai Như vậy, nhiệt lượng nước thu vào phụ thuộc vào độ tăng nhiệt độ.
Dùng nguồn nhiệt để đun hai chất khác có khối lượng nhiệt độ ban đầu Để chúng tăng lên đến nhiệt độ, thời gian cung cấp nhiệt cho chúng cũng khác Như vậy, nhiệt lượng vật thu vào phụ thuộc vào chất cấu tạo nên vật.
Cơng thức tính nhiệt lượng: Q = c.m.to
Nhiệt lượng thu vào Nhiệt lượng tỏa Q thu= c.m ( t2 – t1 ) Q tỏa = c.m.( t1 –t2)
Trong đó: Q thu: nhiệt lượng vật thu vào có đơn vị J
Q tỏa : nhiệt lượng vật tỏa ra, có đơn vị J
m: khối lượng vật có đơn vị kg
c : nhiệt dung riêng chất làm vật, có đơn vị J/kg.K to: độ tăng nhiệt độ có đơn vị oC
- Nhiệt dung riêng chất cho biết nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1kg chất tăng thêm 1oC
- Đơn vị nhiệt lượng cịn tính calo 1 calo = 4,2 jun.
Calo nhiệt lượng cần thiết để làm cho gam nước 4oC nóng lên thêm 1oC.
VD:Biết nhiệt dung riêng nước c = 4200J/kg.K a) Con số cho ta biết điều gì?
b) Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho lít nước tăng thêm 200C.
Tóm tắt :
Cho : {
c=4200J/kg.K
V=3lit=3dm3=0,003m3
Δto=20oC Hỏi : {
a)4200J/kg.K ?
b)Q=?
Giải: a) Con số c = 4200J/kg.K cho biết nhiệt lượng cần cung cấp cho 1kg nước nóng thêm 10C là
4200J
b) Khối lượng lít nước : m = D.V = 1000.0,003 = 3(kg) Nhiệt lượng cần cung cấp cho 3kg nước tăng thêm 200C :
Q=c.m.Δto=4200.3.20=252000(J)
6 Phương trình cân nhiệt.
Khi có hai vật trao đổi nhiệt với :
+ Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp
(4)+ Nhiệt lượng vật toả nhiệt lượng vật thu vào Phương trình cân nhiệt : Qtoả = Q thu
VD: Một miếng đồng nung nóng, đem thả vào cốc nước cốc nước nóng lên cịn miếng đồng nguội đi, nhiệt độ chúng nhau.
7 Năng suất tỏa nhiệt nhiên liệu.
-Đại lượng cho biết nhiệt lượng tỏa kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn gọi suấ tỏa nhiệt nhiên liệu
-Năng suất tỏa nhiệt nhiên liệu ký hiệu bàng chữ q có đơn vị J/kg
VD:Năng suất tỏa nhiệt dầu hỏa 44.106 J/kg: có nghĩa là, kg dầu hỏa bị đốt cháy hoàn
tồn tỏa nhiệt lượng 44.106 J.
-Cơng thức tính nhiệt lượng tỏa nhiên liệu bị đốt cháy hồn tồn : Trong đó: Q: nhiệt lượng tỏa (J)
q: suất tỏa nhiệt nhiên liệu (J/kg)
m: khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy hồn tồn (kg)
-Hiệu suất tỏa nhiệt có ích nhiên liệu là:
H=Qthu
Qtoa⋅100 %
- Khả dẫn nhiệt loại vật liệu theo quy luật giảm dần là:
Bạc > đồng > nhôm > thép > nước đá > đất > thủy tinh > nước > gỗ > len
8 Sự bảo toàn lượng tượng nhiệt.
-Cơ năng, nhiệt truyền từ vật sang vật khác, chuyển hóa từ dạng sang dạng khác -Định luật bảo toàn chuyển hóa lượng: lượng khơng tự sinh khơng tự đi; truyền từ vật sang vật khác, chuyển hóa từ dạng sang dạng khác
9 Động nhiệt
-Động nhiệt động phần lượng nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hóa thành
-Hiệu suất động nhiệt là: -Động nổ kỳ:
Kỳ thứ nhất: Hút nhiên liệu: hỗn hợp nhiên liệu hút vào xilanh Kỳ thứ hai: Nén nhiên liệu: hỗn hợp nhiên liệu bị nén xilanh
Kỳ thứ ba: Đốt nhiên liệu: nhiên liệu bị đốt cháy, kèm theo tiếng nổ tỏa nhiệt; chất khí tạo thành dãn nở, sinh công đẩy pit- tông xuống dưới.
Kỳ thứ tư: Thốt khí: Khí xilanh bị dồn VUI LÝ HỌC !
Hãy giải thích đổ 50 cm3 nước vào 50 cm3 rượu, ta thu hỗn hợp rượu nước nhỏ
hơn 100 cm3?
Vì: - Giữa phân tử nước, phân tử rượu chuyển động hỗn độn không ngừng nên phân tử rượu hòa tan vào phân tử nước