CHUYEN DE NANG CAO PHAN NHIET HOC THCS VAT LI 8

CHUYÊN ĐỀ NÂNG CAO PHẦN NHIỆT HỌC THCS

KIẾN THỨC CƠ BẢN:
-

Ơ điều kiện thường, vật chất tồn tại ở ba trạng thái: rắn – lỏng – khí.

-

Vật chất có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái.

-

Muốn vật chất thay đổi trạng thái, ta phải làm tăng hoặc giảm nhiệt năng của vật.

-

Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên mà chưa chuyển thể được tính bởi công thức:
Q = m.c.  t = m.c (t2- t1)

-

Đa số các chất chỉ chuyển thể khi đạt đến một nhiệt độ xác định gọi là nhiệt chuyển thể. Trong suốt qúa trình
chuyển thể, nhiệt độ của khối chất không thay đổi.

-

Nhiệt lượng vật cần thu vào (toả ra) để chuyển thể ở nhiệt độ chuyển thể được tính bởi công thức:
Q = m.λ

-

Nhiệt lượng có thể được truyền qua ba hình thức: dẫn nhiệt, đối lưu hoặc bức xạ nhiệt.

-

Nhiệt lượng luôn được truyền từ vật nóng sang vật lạnh hơn cho đến khi hai vật có nhiệt độ bằng nhau.

CHỦ ĐỀ 1: BÀI TẬP SỬ DỤNG PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT.
-

Nhiệt lượng toả ra bằng với nhiệt lượng thu vào:

-

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn m (kg) nhiên liệu:

Qtoả = Qthu
Q=q.m

(J)

CHỦ ĐỀ 2: BÀI TẬP VỀ HIỆU SUẤT.
Dạng 1: Tính hiệu suất của động cơ ôtô biết ôtô chạy được quãng đường s (km) với lực kéo trung bình là F (N) tiêu thụ
hết m (kg) xăng.
-

công thức:

H

A
.
Q

 Cách giải:
 Trước hết tính công mà ôtô thực hiện được:
 Tính nhiệt lượng do xăng bị đốt cháy tỏa ra:
 Từ đó tính được hiệu suất của ôtô:

A=F.s
Q=q.m

H

(J)

A
Q

Dạng 2: Bếp dầu đun nóng m (kg) nước tiêu thụ hết m’ (kg) dầu. Tính hiệu suất
-

Công thức:

H

Q1
Q

 Cách giải:

 Trước hết tính nhiệt lượng Q1 cung cấp cho nước:
Q = c.m.(t2 – t1) = c.m.t
 Tính nhiệt lượng do dầu bị đốt cháy tỏa ra:
Q = q.m

(J)


 Từ đó tính được hiệu suất của bếp:

H

Q1
Q

BÀI TẬP VẬN DỤNG
1. Một thỏi đồng có khối lượng 3.5 kg và nhiệt độ là 2600C .sau khi nó toả ra một nhiệt lượng 250 KJ thì nhiệt độ
của nó là bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kgK.
2. Một cái bình bằng đồng có khối lượng 120g,chứa 800g nước ở nhiệt độ 18 0C, người ta thả vào bình một thỏi chì
có khối lượng 450g ở nhiệt độ 950C tính nhiệt độ của thỏi chì, nước, và bình khi cân bằng nhiệt.cho biết nhiệt
dung riêng của nước là 4200 J/kgk của đồng 380J/kg.k, của chì 130J/kgk
3. Cần cung cấp một nhiệt lượng bao nhiêu để đun sôi 5 lít nước ở 20 oC, biết ấm đựng nước làm bằng nhôm có khối
lượng là 200g. Xét hai trường hợp:
a. Bỏ qua nhiệt lượng do môi trường hấp thụ.
b. Môi trường ngoài hấp thụ một lượng nhiệt bằng 1/10 nhiệt lượng mà ấm thu được.
4. Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở 25oC. Muốn đun sôi lượng nước đó trong 20 phút
thì ấm phải có công suất là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là C = 4200J/kg.K. Nhiệt dung riêng
của nhôm là C1 = 880J/kg.K và 30% nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh.
5. Một lượng nhiệt kế bằng nhôm có khối lượng m1 =100g chứa m2=400g nước ở nhiệt độ t1=10o C. Người ta thả vào
nhiệt lượng kế một thỏi hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng m3=200g ở nhiệt độ t2=120oC, nhiệt độ cân bằng

của hệ thống là 15oC. Tính khối lượng nhôm có trong hợp kim biết: Cnhôm = 900 J/kgK, Cnước = 4200 J/kgK,
Cthiếc = 230 J/kgK.
6. Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng 0,1kg, chứa 1 lít nước ở 10 oC. Người ta thả vào đó một hợp kim
nhôm và đồng có khối lượng 0,5kg ở 150oC thì nhiệt độ cuối cùng là 19oC. Tính khối lượng nhôm và đồng trong
hợp kim.
7. Một ấm điện loại 220V-880W được mắc vào hiệu điện thế U=220V đề đun sôi 1.5 lít nước từ nhiệt độ ban đầu
200C .hiệu suất của ấm là 95%.
a. Tính thời gian đun sôi nước biết nhiệt dung riêng của nước là C=4200J/Kg.K
b. Mỗi ngày đun sôi 3lít nước bằng ấm nói trêntrong 30 ngày phải trả bao nhiêu tiền cho việc đun nước này?cho
biết giá điện là 700đ/Kw.h
8. Có hai bình cách nhiệt: bình thứ nhất chứa 5 lít nước ở nhiệt độ t 1 = 600C, bình thứ hai chứa 1 lít nước ở nhiệt độ
t2 = 200C. Đầu tiên rót một lượng nước m từ bình thứ nhất sang bình thứ hai. Sau khi trong bình thứ hai đã đạt cân
bằng nhiệt, lại rót từ bình thứ hai sang bình thứ nhất một lượng nước m. Khi đạt cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước
trong bình thứ nhất là t1 = 590C. Cho khối lượng riêng của nước D = 1000 kg/m3, bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của các
bình và môi trường.
a. Hỏi nhiệt độ sau khi cân bằng nhiệt lần đầu?
b. Tính m.
9. Một bình nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m=150 (g) chứa m1=350 (g) nước ở nhiệt độ t=25o C.
a. Thêm vào bình một khối lượng nước là m2 ở nhiệt độ t1 = 7oC. Khi cân bằng nhiệt ta thấy nhiệt độ của nước
trong bình là t2=10oC. Tính m2
b. Sau đó thả vào bình một lượng nước đá có khối lượng là m3 ở nhiệt độ t3 = -10oC. Khi cân bằng nhiệt ta
thấy trong bình còn lại 200 g nước đá chưa tan. Tính m3? (Biết nhiệt dung riêng của nhôm là C =880
(J/kg.K), của nước là C1=4200 (J/kg.K), của nước đá là C3=2100 (J/kg.K), nhiệt độ nóng chảy của nước đá là
=340 000 J/kg. Bỏ qua sự chao đổi nhiệt với môi trường).


10. Người ta đổ m2 = 200 gam nước nóng ở nhiệt độ t 2 = 100 0c vào một cái ống thuỷ tinh khối lượng m1 = 120 gam
và ở nhiệt độ t1 = 200C .Sau thời gian t = 5 phút nhiệt độ của cốc và nước trở thành t 3 = 400C . Giả sử sự hao phí
nhiệt toả ra đều đặn . Hãy tìm nhiệt lượng hao phí (do toả ra môi trường) trong mỗi giây. Cho biết nhiệt dung
riêng của thuỷ tinh c = 480 J/Kg độ .

11. Một bếp dầu hoả có hiệu suất 30%.
a. Tính nhiệt lượng toàn phần mà bếp toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 30g dầu hoả?
b. Với lượng dầu hoả nói trên có thể đun được bao nhiêu lít nước từ 30 0C đến 1000C. Biết năng suất toả nhiệt
của dầu hoả là 44.106J/kg , nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K.
12. Một bình bằng đồng có khối lượng 800g có chứa 1kg nước ở nhiệt độ 40 0C. Thả vào đó một thỏi nước đá ở nhiệt
độ -100C. Khi có cân bằng nhiệt thấy còn sót lại 200g nước đá chưa tan. Hãy xác định khối lượng thỏi nước đá thả
vào bình. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/ kg.K, của đồng là 380J/ kg.K, của nước đá là 1800 J/ kg.K,
nhiệt lượng để làm nóng chảy hoàn toàn 1kg nước đá ở 00C là 3,4.10 5J. Sự toả nhiệt ra môi trường chiếm 5%.
13. (lớp 10 chuyên) Xác định nhiệt độ của hỗn hợp nước "3 sôi, 2 lạnh" sau khi có sự cân bằng nhiệt? Biết nhiệt độ
ban đầu của nước sôi là 1000 C và của nước lạnh là 200C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường.
14. (cấp quận) Người ta thả một chai sữa của trẻ em vào phích đựng nước ở nhiệt độ t = 40 0C. Sau khi đạt cân bằng
nhiệt, chai sữa nóng tới nhiệt độ t 1 = 360C, người ta lấy chai sữa này ra và tiếp tục thả vào phích một chai sữa
khác giống như chai sữa trên. Hỏi chai sữa này khi cân bằng sẽ được làm nóng tới nhiệt độ nào? Biết rằng trước
khi thả vào phích, các chai sữa đều có nhiệt độ t 0 =180C.
15. Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng m2 = 300g thì sau thời gian t 1 = 10 phút
nước sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi? (Biết nhiệt dung
riêng của nước và nhôm lần lượt là c1 = 4200J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K. Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều
đặn
16. Trong một bình đậy kín có một cục nươớc đá khối lơợng M = 0,1 kg nổi trên mặt nước, trong cục đá có một viên
chì khối lơượng m = 5 g. Hỏi phải tốn một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để cục chì bắt đầu chìm xuống nước? (Cho
khối lượng riêng của chì bằng 11,3 g/cm3, của nước đá bằng 0,9 g/cm3 nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.105
J/kg). Nhiệt độ nước trong bình là 0oC ?
17. Có hai bình cách nhiệt. Bình thứ nhất chứa 5 lít nước ở nhiệt độ t 1 = 600C, bình thứ hai chứa 1 lít nước ở nhiệt độ
t2 = 200C. Đầu tiên, rót một phần nơước từ bình thứ nhất sang bình thứ hai, sau đó khi trong bình thứ hai đã cân
bằng nhiệt người ta lại rót trở lại từ bình thứ hai sang bình thứ nhất một lượng nước để trong hai bình lại có dung
tích nước bằng lúc ban đầu. Sau các thao tác đó nhiệt độ nước trong bình thứ nhất là t 1=590C. Hỏi đã rót bao nhiêu
nước từ bình thứ nhất sang bình thứ hai và ngược lại ?
18. Người ta cho vòi nước nóng 700C và vòi nước lạnh 10 0C đồng thời chảy vào bể đã có sẳn 100kg nước ở nhiệt độ
600C. Hỏi phải mở hai vòi trong bao lâu thì thu được nước có nhiệt độ 45 0C. Cho biết lưu lượng của mỗi vòi là
20kg/phút.

19. Một bếp điện được sử dụng ở hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua bếp có cường độ 3A. Dùng bếp này đun
sôi được 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200C trong thời gian 20 phút. Tính hiệu suất của bếp điện, biết nhiệt dung
riêng của nước c = 4200J/kg.K.