Bài tập về các hình thức truyền nhiệt: dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ nhiệt cực hay
Bài tập về các hình thức truyền nhiệt: dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ nhiệt cực hay
Với Bài tập về các hình thức truyền nhiệt: dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ nhiệt cực hay Vật Lí lớp 8 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí 8.
A. Phương pháp giải
Học sinh cần nắm được kiến thức về ba hình thức truyền nhiệt, Khả năng truyền nhiệt của các loại vật liệu
1. Dẫn nhiệt
- Dẫn nhiệt là sự truyền nhiệt năng từ phần này sang phần khác của một vật, từ vật này sang vật.
- Chất rắn dẫn nhiệt tốt. Chất lỏng dẫn nhiệt kém chất rắn. Chất khí dẫn nhiệt kém chất lỏng.
- Trong các chất rắn, kim loại dẫn nhiệt tốt hơn cả.
- Các chất khác nhau thì khả năng dẫn nhiệt khác nhau.
2. Đối lưu
- Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí. Đây là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí.
3. Bức xạ nhiệt
- Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng. Hình thức truyền nhiệt này có thể xảy ra cả trong chân không.
- Khả năng hấp thụ tia nhiệt của một vật phụ thuộc vào tính chất bề mặt. Vật có bề mặt càng xù xì và màu càng sẫm thì hấp thụ tia nhiệt càng nhiều.
So sánh:
- Giống: Đều là truyền nhiệt từ phần này sang phần khác trong cùng 1 vật hoặc từ vật này sang vậy khác.
- Khác:
+ Dẫn nhiệt chủ yếu xảy ra ở chất rắn
+ Đối lưu chủ yếu xảy ra ở chất khi và lỏng
+ Bức xạ nhiệt xảy ra trong cả chân không
B. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Trong các hiện tượng nào sau đây, hiện tượng nào liên quan đến dẫn nhiệt?
A. Dùng một que sắt dài đưa một đầu vào bếp than đang cháy đỏ, một lúc sau cầm đầu còn lại ta thấy nóng tay.
B. Nhúng một đầu chiếc thìa bằng nhôm vào một cốc nước sôi tay ta có cảm giác nóng lên.
C. Đứng gần đống lửa ta thấy nóng người lên
D. Các trường hợp nêu trên đều liên quan đến hiện tượng dẫn nhiệt.
Lời giải:
Đáp án: D
Cả 3 hiện tượng trên đều là hiện tượng dẫn nhiệt. Đưa que sắt vào bếp than, nhúng thìa nhôm vào cốc nước nóng là quá trình dẫn nhiệt. Người thấy nóng khi đứng gần đống lửa là quá trình bức xạ nhiệt.
Ví dụ 2: Ở những nơi có mùa đông giá lạnh, khi làm cửa sổ người ta thường làm cửa sổ có hai hay ba lớp kính? Lý do là vì:
A. Đề phòng lớp này vỡ thì còn có lớp khác.
B. Không khí giữa hai tấm kính cách nhiệt tốt làm giảm sự mất nhiệt trong nhà.
C. Để tăng thêm bề dày của kính.
D. Để tránh gió lạnh thổi vào nhà.
Lời giải:
Đáp án: B
Người ta làm như thế là để ngăn cách quá trình truyền nhiệt từ trong nhà ra ngoài thông qua cửa sổ. Lớp không khí ở giữa được dùng như một lớp cách nhiệt.
Ví dụ 3: Cho các vật liệu sau đây: gỗ, nước biển, thép, bạc, nhôm. Thứ tự sắp xếp nào sau đây là đúng với khả năng dẫn nhiệt theo quy luật tăng dần?
A. Gỗ, nước biển, thép.
B. Thép, gỗ, nước biển.
C. Thép, nước biển, gỗ.
D. Nước biển, thép, gỗ.
Lời giải:
Đáp án: A
- Trong các vật liệu thì kim loại dẫn nhiệt rất tốt, nước dẫn nhiệt tốt và gỗ dẫn nhiệt kém.
- Vì vậy thứ tự sắp xếp là Gỗ, nước biển, thép.
C. Bài tập vận dụng
Câu 1: Khi nói về quá trình truyền nhiệt, trong các ý kiến dưới đây, ý kiến nào chưa chính xác?
A. Chất khí đậm đặc dẫn nhiệt tốt hơn chất khí loãng.
B. Sự truyền nhiệt bằng hình thức dẫn nhiệt chủ yếu xảy ra trong chất rắn.
C. Truyền nhiệt trong chất khí chủ yếu bằng hình thức đối lưu
D. Khả năng dẫn nhiệt của tất cả các chất rắn là như nhau.
Đáp án: D
Các chất khác nhau thì khả năng dẫn nhiệt khác nhau. Các chất rắn cũng có chất dẫn nhiệt tốt, có chất lại dẫn nhiệt kém
Câu 2: Cho hai vật có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc với nhau. Nhiệt được truyền từ vật nào sang vật nào? Chọn câu trả lời đúng nhất.
A. Từ vật có khối lượng lớn hơn sang vật có khối lượng nhỏ hơn.
B. Từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
C. Từ vật có nhiệt năng lớn hơn sang vật có nhiệt năng nhỏ hơn.
D. Từ vật ở trên cao sang vật ở dưới thấp
Đáp án: B
Trong quá trình truyền nhiệt, nhiệt năng được truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp.
Câu 3: Vì sao vào mùa đông, khi ra ngoài ta mặc áo bông thì giữ ấm được cơ thể?
A. Vì bông xốp bên trong áo bông có chứa không khí mà không khí dẫn nhiệt kém nên hạn chế sự dẫn nhiệt từ cơ thể ra ngoài.
B. Sợi bông có thể hấp thụ được nhiệt từ mặt trời, làm cho áo nóng lên và ấm hơn
C. Áo bông truyền cho cơ thể nhiều nhiệt lượng hơn áo thường.
D. Khi ta vận động các sợi bông cọ xát vào nhau làm tăng nhệt độ bên trong áo bông.
Đáp án: A
Vì bên trong áo bông có rất nhiều không khí, chúng trở thành lớp cách nhiệt, ngăn không cho nhiệt năng từ cơ thể ta truyền ra môi trường bên ngoài.
Câu 4: Một bức tượng bằng gỗ và một bức tượng bằng đồng có cùng nhiệt độ. Khi sờ tay vào bức tượng đồng ta cảm thấy lạnh hơn bức tượng gỗ. Tại sao?
A. Ta nhận nhiệt lượng từ tượng đồng ít hơn từ tượng gỗ.
B. Tay ta làm tăng nhiệt độ của hai bức tượng nhưng nhiệt độ của tượng đồng tăng ít hơn.
C. Đồng dẫn nhiệt tốt hơn gỗ nên khi sờ vào tượng đồng ta mất nhiệt lượng nhiều hơn khi ta sờ tay vào tượng gỗ.
D. Tay ta làm nhiệt độ tượng đồng giảm xuống và làm nhiệt độ tượng gỗ tăng thêm.
Đáp án: C
Vì đồng là kim loại dẫn nhiệt tốt, và tốt hơn gỗ nhiều. Nên nên khi sờ vào tượng đồng ta mất nhiệt lượng nhiều hơn khi ta sờ tay vào tượng gỗ.
Câu 5:
A. Vì số áo mỏng nhiều hơn một áo dày.
B. Vì nhiều áo mỏng giữ được nhiệt ấm hơn.
C. Vì khi ta vận động các lớp áo mỏng cọ xát vào nhau sinh ra nhiệt
D. Vì không khí giữa các lớp áo mỏng dẫn nhiệt kém.
Đáp án: D
Vì khi mặc nhiều áo mỏng thì giữa các lớp áo có 1 lớp không khí. Lớp không khí này ngăn cản quá trình truyền nhiệt từ cơ thể ra môi trường bên ngoài, nên ta cảm thấy ấm hơn là mặc một áo dày.
Câu 6: Tại sao khi đun nước bằng ấm nhôm và bằng ấm đất trên cùng một bếp lửa thì nước trong ấm nhôm chóng sôi hơn?
- Vì nhôm dẫn nhiệt tốt hơn đất. Nên khi đun nước bằng ấm nhôm thì nhiệt từ ngọn lửa truyền đến nước tốt hơn khi đun bằng ấm đất.
Do dó nước trong ấm nhôm sôi nhanh hơn
Câu 7: Trong chất lỏng và chất khí thì quá trình truyền nhiệt đối lưu xảy ra rất tốt. Tại sao trong chất rắn không xảy ra đối lưu?
- Do đó quá trình truyền nhiệt đối lưu xảy ra với chất lỏng, chất khí rất tốt nhưng không xảy ra với chất rắn.Vì các phân tử của chất rắn liên kết với nhau rất chặt, chúng không thể di chuyển thành dòng được.
Do đó quá trình truyền nhiệt đối lưu xảy ra với chất lỏng, chất khí rất tốt nhưng không xảy ra với chất rắn.
Câu 8: Hằng ngày Trái Đất nhận rất nhiều nhiệt năng truyền đến từ Mặt Trời. Nhiệt Năng từ Mặt Trời truyền xuống Trái Đất bằng cách nào?
Bức xạ nhiệt. Nhiệt năng từ mặt trời truyền xuống Trái Đất phải đi qua một vùng chân không, ở đây không thể truyền nhiệt bằng hình thức đối lưu được. Và Mặt Trời ở rất xa Trái đất nên cũng không truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt được.
Câu 9: Những người uống trà, cà phê nóng thường bỏ một cái thìa kim loại (tốt nhất là bằng bạc) vào cốc trước khi rót nước sôi vào đó. Vận dụng kiến thức về sự truyền nhiệt giải thích tại sao họ làm như vậy?
- Vì kim loại dẫn nhiệt rất tốt nên nhiệt độ của thìa gần như bằng nhiệt độ của chất lỏng (trà, cà phê) trong cốc. Do đó khi chạm tay vào thìa ta có thể ước chừng được nhiệt độ của chất lỏng có trong cốc.
Từ đó ta có thể xác định được việc đã nên uống trà, cà phê chưa, hay là nó còn quá nóng, uống vào có thể gây bỏng.
Câu 10: Tại sao các bể chứa xăng của các xe chở xăng dầu thường được sơn phủ một lớp nhũ màu trắng bạc?
- Vì các màu sáng (trắng bạc) hấp thụ nhiệt do bức xạ rất ít. Các xe này lưu thông trên đường nên có rất nhiều ánh sáng mặt trời (tia bức xạ nhiệt) chiếu vào nó. Nếu được sơn màu tối thì nó hấp thụ nhiệt nhiều dẫn đến bình xăng có nhiệt độ cao và dễ gây cháy nổ.
Do vậy các bình xăng phải được sơn màu sáng để hạn chế việc hấp thụ nhiệt.