Soạn KHTN 8 Cánh diều Bài 24: Năng lượng nhiệt

Hướng dẫn Soạn KHTN 8 Cánh diều Bài 24: Năng lượng nhiệt ngắn gọn, hay nhất theo chương trình Sách mới

Bài 24: Năng lượng nhiệt

Lý thuyết Khoa học tự nhiên 8 Cánh Diều Bài 24: Năng lượng nhiệt

Mở đầu trang 113 Bài 24 KHTN lớp 8: Đặt một chiếc thìa vào cốc nước nóng (hình 24.1). Một lúc sau chạm tay vào thìa, ta cảm thấy nóng. Điều gì đã thay đổi ở chiếc thìa mà nhiệt độ của thìa tăng lên?

Trả lời:

Khi bạn đặt một chiếc thìa vào cốc nước nóng, ban đầu nhiệt độ của thìa thấp hơn so với nhiệt độ của nước trong cốc. Tuy nhiên, do tính dẫn nhiệt của kim loại, nhiệt độ từ nước trong cốc sẽ được dẫn đến cho chiếc thìa, làm tăng nhiệt độ của thìa lên.

Câu hỏi 1 trang 113 KHTN lớp 8: Năng lượng nhiệt của một vật là gì?

Trả lời:

Tổng động năng của các phân tử tạo nên vật được gọi là năng lượng nhiệt của vật.

Câu hỏi 2 trang 113 KHTN lớp 8: Nội năng của một vật là gì?

Trả lời:

Tổng động năng và thế năng của các phân tử tạo nên vật được gọi là nội năng của vật.

Câu hỏi 3 trang 114 KHTN lớp 8: Thả một miếng sắt nóng vào một cốc nước lạnh. Nội năng của miếng sắt và của nước trong cốc thay đổi thế nào? Giải thích.

Trả lời:

Khi miếng sắt và nước trong cốc tiếp xúc và truyền nhiệt cho nhau, các phân tử bên trong hai vật này sẽ trao đổi năng lượng nhiệt. Dưới tác động này, năng lượng động của các phân tử trong miếng sắt và nước trong cốc sẽ thay đổi, tuy nhiên, năng lượng tiềm năng của chúng không bị ảnh hưởng.

Như vậy, tổng nội năng của hệ thống sẽ duy trì không đổi trong quá trình truyền nhiệt. Năng lượng nhiệt được chuyển từ miếng sắt sang nước trong cốc, dẫn đến tăng nhiệt độ của nước và giảm nhiệt độ của miếng sắt. Tuy nhiên, sự chuyển đổi này không làm thay đổi tổng nội năng của cả hệ thống.

Luyện tập 1 trang 114 KHTN lớp 8: Nội năng của vật có liên hệ với năng lượng nhiệt của vật không? Vì sao?

Trả lời:

Có, nội năng của vật có liên hệ mật thiết với năng lượng nhiệt của vật. Vì chúng cùng liên quan đến sự chuyển đổi và truyền năng lượng giữa các phân tử của vật.

Luyện tập 2 trang 114 KHTN lớp 8: Khi vật lạnh đi, nội năng của vật thay đổi như thế nào?

Trả lời:

Khi một vật bị làm lạnh, nội năng của vật sẽ giảm. Các phân tử bên trong vật, khi ở trạng thái lạnh, sẽ có động năng thấp hơn so với trạng thái nóng. Do đó, năng lượng của chúng sẽ tập trung vào các trạng thái có năng lượng thấp hơn, góp phần làm giảm tổng nội năng của vật.

Thực hành trang 114 KHTN lớp 8: Chuẩn bị

(1) Một bình chứa nước kín có vỏ cách nhiệt;

(2) Một dây cấp nhiệt được nhúng trong bình nước;

(3) Một nhiệt kế cắm một đầu vào trong bình;

(4) Một que khuấy nước;

(5) Một nguồn điện;

(6) Một oát kế dùng để đo năng lượng cấp cho bình chứa nước

(đơn vị đo là oát giờ, kí hiệu Wh, với 1 Wh = 3600 J);

(7) Các dây nối (hình 24.2).

Tiến hành

- Đổ nước vào bình sao cho nước chiếm khoảng 3/4 bình chứa. Đọc giá trị nhiệt độ nước ban đầu t₁ ở nhiệt kế.

- Nối oát kế với dây cấp nhiệt và nguồn điện. Xoay núm điều chỉnh hiệu điện thế đến số 9 (hình 24.3). Nhấn nút công tắc On để cấp điện cho dây cấp nhiệt.

- Dùng que khuấy đều nước đồng thời quan sát sự thay đổi của số chỉ nhiệt lượng (trên oát kế) mà nước trong bình nhận được từ dây cấp nhiệt.

- Khi nhiệt độ tăng khoảng 10⁰C so với nhiệt độ ban đầu, đọc số chỉ của oát kế.

- Rút ra nhiệt lượng mà nước nhận được để tăng 10⁰C so với nhiệt độ ban đầu (coi nhiệt lượng tỏa ra môi trường là không đáng kể).

Trả lời:

Học sinh quan sát sự thay đổi của số chỉ nhiệt lượng trên oát kế và đọc lại số chỉ đó ở các nhiệt độ khác nhau theo yêu cầu của đề bài. Sau đó có thể rút ra nhận xét:

- Nhiệt lượng nước ở nhiệt độ đã tăng 10⁰C lớn hơn nhiệt lượng nước ở nhiệt độ ban đầu.

- Nhiệt lượng mà nước nhận được để tăng 10⁰C so với nhiệt độ ban đầu phụ thuộc vào khối lượng, độ tăng nhiệt độ của vật và bản chất của làm vật.

Câu hỏi 4 trang 115 KHTN lớp 8: Ở thí nghiệm nhóm em tiến hành, khi nhiệt độ nước tăng thêm 20⁰C so với nhiệt độ ban đầu thì nhiệt lượng mà nước trong bình nhận được là bao nhiêu Jun?

Trả lời:

Để tính nhiệt lượng này, ta sử dụng công thức:

Q=mcΔ 

Sau đó, ta sử dụng mật độ của nước (1 g/cm³) để tính khối lượng của nước:

m=pV

Sau khi tính được m, ta có thể tính Q bằng cách sử dụng giá trị năng lượng riêng của nước (4,184 J/g.°C):

Q=mc\Delta = m. 4,184. 20 

Vận dụng trang 115 KHTN lớp 8: Giả sử có hai cốc giống nhau, chứa cùng một lượng nước như nhau. Đặt một lượng thuốc tím bằng nhau vào một vị trí ở đáy mỗi cốc nước. Nếu nhiệt độ hai cốc nước khác nhau thì thuốc tím ở cốc nước nào lan ra nhanh hơn? Vì sao?

Trả lời:

Nếu nhiệt độ hai cốc nước khác nhau thì thuốc tím ở cốc nước có nhiệt độ cao hơn sẽ lan ra nhanh hơn vì cốc nước có nhiệt độ cao hơn thì có năng lượng nhiệt lớn hơn các phân tử nước sẽ chuyển động nhanh hơn.

>>> Xem toàn bộ: Soạn KHTN 8 Cánh Diều

-------------------------------------

Trên đây Toploigiai đã cùng các bạn Trả lời câu hỏi KHTN 8 Cánh Diều Bài 24: Năng lượng điện trong bộ SGK Cánh Diều theo chương trình sách mới. Chúc các bạn học tốt!