Bai tap vat ly 8 nang cao P4

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

Bài tập vật lí 8

* <b>Câu 16</b>:

Nhit độ bình thờng của thân thể ngời ta là 36,60_{C. Tuy vậy ngời ta không cảm thấy}

lạnh khi nhiệt độ khơng khí là 250_{C và cảm thấy rất nóng khi nhiệt độ khơng khí là 36}0_C.

Cịn ở trong nớc thì ngợc lại, khi ở nhiệt độ 360_{C con ngời cảm thấy bình thờng, cịn khi ở}

250_{C , ngời ta cảm thấy lạnh. Giải thích nghịch lí này nh thế nào?}

* <b>Câu 17 </b>

Mt chu nhụm khi lng 0,5kg đựng 2kg nớc ở 200_C

a) Thả vào chậu nhôm một thỏi đồng có khối lợng 200g lấy ở lị ra. Nớc nóng đến
21,20_{C. Tìm nhiệt độ của bếp lị? Biết nhiệt dung riêng của nhơm, nớc và đồng lần lợt là:}

c1= 880J/kg.K , c2= 4200J/kg.K , c3= 380J/kg.K . Bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trêng

b) Thực ra trong trờng hợp này, nhiệt lợng toả ra môi trờng là 10% nhiệt lợng cung
cấp cho chậu nớc. Tìm nhiệt độ thực sự của bếp lị.

c) Nếu tiếp tục bỏ vào chậu nớc một thỏi nớc đá có khối lợng 100g ở 00_{C. Nớc đá có}

tan hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối cùng của hệ thống hoặc lợng nớc đá cịn sót lại nếu tan
khơng hết? Biết nhiệt nóng chảy của nớc đá là  = 3,4.105_J/kg

* <b>C©u 18</b>

Trong một bình đậy kín có một cục nớc đá có khối lợng M = 0,1kg nổi trên nớc,
trong cục đá có một viên chì có khối lợng m = 5g. Hỏi phải tốn một nhiệt lợng bằng bao
nhiêu để cục nớc đá có lõi chì bắt đầu chìm xuống. Cho khối lợng riêng của chì bằng
11,3g/cm3_{, của nớc đá bằng 0,9g/cm}3_{, nhiệt nóng chảy của nớc đá là}__{= 3,4.10}5_{J/kg. Nhiệt}

nc trung bỡnh l 00_C

* <b>Câu 19</b>

Có hai bình cách nhiệt. Bình 1 chứa m1 = 2kg nớc ở t1 = 200C, b×nh 2 chøa m2 = 4kg

níc ë t2 = 600C. Ngêi ta rãt mét lỵng níc m từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân b»ng nhiƯt,

ngời ta lại rót một lợng nớc m nh thế từ bình 2 sang bình 1. Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc
này là t’

1 = 21,950C

a) Tính lợng nớc m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng t’

2 cđa b×nh 2

b) Nếu tiếp tục thực hiện lần hai, tìm nhiệt độ cân bằng ca mi bỡnh

Hớng dẫn giải

* <b>Câu 16</b>:

Con ngi l mt hệ nhiệt tự điều chỉnh có quan hệ chặt chẽ với mơi trờng xung
quanh. Cảm giác nóng và lạnh xuất hiện phụ thuộc vào tốc độ bức xạ của cơ thể. Trong

khơng khí tính dẫn nhiệt kém, cơ thể con ngời trong q trình tiến hố đã thích ứng với

nhiệt độ trung bình của khơng khí khoảng 250_{C. nếu nhiệt độ khơng khí hạ xuống thấp}

hoặc nâng lên cao thì sự cân bằng tơng đối của hệ Ngời – Khơng khí bị phá vỡ và xuất
hiện cảm giác lạnh hay nóng.

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

bằng nhiệt giữa cơ thể và môi trờng đợc tạo ra và con ngời khơng cảm thấy lạnh cũng nh
nóng

* <b>C©u 17 </b>

a) Gọi t0_{C là nhiệt độ của bếp lò, cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng.}

Nhiệt lợng chậu nhôm nhận đợc để tăng từ t1 = 200C đến t2 = 21,20C:

Q1 = m1. c1. (t2 – t1) (m1 là khối lợng của chậu nhôm )

Nhit lng nớc nhận đợc để tăng từ t1 = 200C đến t2 = 21,20C:

Q2 = m2. c2. (t2 – t1) (m2 là khối lợng của nớc )

Nhit lng khi ng to ra để hạ từ t0_{C đến t}

2 = 21,20C:

Q3 = m3. c3. (t0C – t2) (m2 là khối lợng của thi ng )

Do không có sự toả nhiệt ra môi trờng xung quanh nên theo phơng trình cân bằng
nhiệt ta cã : Q3 = Q1 + Q2

 m3. c3. (t0C – t2) = (m1. c1 + m2. c2). (t2 – t1)

 t0_{C =}

380
.
2
,
0
2
,
21
.
380
.
2
,
0
)
20
2
,
21
)(
4200
.
2
880
.

5
,
0
(
)
)(
.
.
(
3
3
2
3
3
1
2
2
2
1

1   





<i>c</i>
<i>m</i>
<i>t</i>
<i>c</i>

<i>m</i>
<i>t</i>
<i>t</i>
<i>c</i>
<i>m</i>
<i>c</i>
<i>m</i>

t0_{C = 232,16}0_C

b) Thực tế, do có sự toả nhiệt ra mơi trờng nên phơng trình cân bằng nhiệt đợc viết
lại: Q3 – 10%( Q1 + Q2) = Q1 + Q2

 Q3 = 110%( Q1 + Q2) = 1,1.( Q1 + Q2)

Hay m3. c3. (t’ – t2) = 1,1.(m1. c1 + m2. c2). (t2 – t1)

 t’₌

380
.
2
,
0
2
,
21
.
380
.

2
,
0
)
20
2
,
21
)(
4200
.
2
880
.
5
,
0
(
1
,
1
)
)(
.
.
.(
1
,
1
3

3
2
3
3
1
2
2
2
1

1   





<i>c</i>
<i>m</i>
<i>t</i>
<i>c</i>
<i>m</i>
<i>t</i>
<i>t</i>
<i>c</i>
<i>m</i>
<i>c</i>
<i>m</i>

t’_{= 252,32}0_C

c) Nhiệt lợng thỏi nớc đá thu vào để nóng chảy hồn tồn ở 00_C

Q = .m 3,4.105_{.0,1 = 34 000J}

Nhiệt lợng cả hệ thống gồm chậu nhôm, nớc, thỏi đồng toả ra để giảm từ 21,20_C

xuèng 00_{C lµ} _Q’_{= (m}

1.c1 + m1.c1 + m1.c1) (21,2 – 0)

= ( 0,5. 880 + 2. 4200 + 0,2. 380). 21,2 = 189019J

Do Q > Q’_{nên nớc đá tan hết và cả hệ thống âng lên đến nhiệt độ t}’’_{đợc tính} _:

Q = Q’_{– Q = [m}

1.c1 + (m2 + m).c2 + m3.c3]. t’’

Nhiệt lợng còn thừa lại dùng cho cả hệ thống tăng nhiệt độ từ 00_{C đến t}’’

t’’₌ <i>Q</i> 0<i>C</i>

3
3
2
2
1
1
6
,

16
380
.
2
,
0
4200
).
1
,
0
2
(
880
.
5
.
0
34000
189019
.c
m
m).c
(m
.c

m    









* <b>C©u 18</b>

Để cục chì bắt đầu chìm khơng cần phải tan hết đá, chỉ cần khối lợng riêng trung
bình của nớc đá và cục chì trong nó bằng khối lợng riêng của nớc là đủ

Gọi M1 là khối lợng cịn lại của cục nớc đá khi bắt đầu chìm ; iu kin cc chỡ

bắt đầu chìm là : <i>_V</i> <i>Dn</i>

<i>m</i>
<i>M</i>




1

Trong đó V : Thể tích cục đá và chì
Dn : Khối lợng riêng của nớc

Chó ý r»ng : V =

<i>chi</i>
<i>da</i> <i>D</i>
<i>m</i>

<i>D</i>
<i>M</i>

1

Do đó : M1 + m = Dn (

<i>chi</i>
<i>da</i> <i>D</i>
<i>m</i>
<i>D</i>
<i>M</i>

1
)

Suy ra : M1 = m. <i>_D</i> <i>_D</i> <i>_D</i> <i>g</i>

<i>D</i>
<i>D</i>
<i>D</i>
<i>chi</i>
<i>da</i>
<i>n</i>
<i>da</i>
<i>n</i>
<i>chi</i> ₄₁
3
,
11

).
9
,
0
1
(
9
,
0
).
1
3
,
11
(
.
5
)
(
)
(

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Nhiệt lợng cần thiết là: Q = .M = 3,4.105_.59.10-3_{= 20 060J}

Nhiệt lợng này xem nh chỉ cung cấp cho cục nớc đá làm nó tan ra.
* <b>Câu 19</b>

a) Sau khi rót lợng nớc m từ bình 1 sang bình 2, nhiệt độ cân bằng của bình 2 là t’
2 ta

cã: m.c(t’

2- t1) = m2.c(t2- t’2)

 m. (t’

2- t1) = m2. (t2- t’2) (1)

Tơng tự cho lần rót tiếp theo, nhiệt độ cân bằng của bình 1 l t

1. Lúc này lợng nớc

trong bỡnh 1 ch cịn (m1 – m). Do đó

m.( t’

2 - t’1) = (m1 – m)( t’1 – t1)

 m.( t’

2 - t’1) = m1.( t’1 – t1) (2)

Từ (1) vµ (2) ta suy ra : m2. (t2- t’2) = m1.( t’1 – t1)

 t’
2 =

2
1
1
'
1
2

2 ( )

<i>m</i>
<i>t</i>
<i>t</i>
<i>m</i>
<i>t</i>

<i>m</i>  

(3)
Thay (3) vµo (2) ta rót ra:

m =

)

(

)

(

)

(

.

1
1
'
1
1
2
2

1
1
'
2
1

<i>t</i>

<i>t</i>

<i>m</i>

<i>t</i>

<i>t</i>

<i>m</i>

<i>t</i>

<i>t</i>

<i>m</i>

<i>m</i>









(4)

Thay số liệu vào các phơng trình (3); (4) ta nhận đợc kết quả
t’

2  590C; m = 0,1kg = 100g

b) Bây giờ bình 1 có nhiệt độ t’

1= 21,950C. Bình 2 có nhiệt độ t’2 = 590C nên sau lần

rãt tõ b×nh 1 sang b×nh 2 ta có phơng trình cân bằng nhiệt:
m.(t

2- t1) = m2.(t’2 – t’’2)

 t’’

2(m + m2) = m t’1 + m2 t’2

 t’’

2 =

2
2
'
2
1
'

<i>m</i>
<i>m</i>

<i>t</i>
<i>m</i>
<i>mt</i>




Thay số vào ta đợc t’’

2 = 58,120C

Và cho lần rót từ bình 2 sang bình 1:
m.( t’’

2 - t’’1) = (m1 – m)( t’’1- t’1)  t’’1.m1 = m. t’’2 + (m1 - m). t’1

 t’’

1 = <i>C</i>

<i>m</i>

<i>t</i>
<i>m</i>
<i>m</i>
<i>t</i>

<i>m</i> 0

1

1
'
1

2
''

76
,
23
).

(
.




</div>

<!--links-->