Cách giải bài tập Sự giãn nở vì nhiệt của chất lỏng cực hay
Cách giải bài tập Sự giãn nở vì nhiệt của chất lỏng cực hay
Với Cách giải bài tập Sự giãn nở vì nhiệt của chất lỏng 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 cơ bản về nguyên tử, phân tử, sự giản nở của chất lỏng.
1. Cấu tạo chất
Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt vô cùng nhỏ bé gọi là nguyên tử và phân tử.
- Nguyên tử là hạt chất nhỏ nhất.
- Phân tử là một nguyên tử hoặc nhóm các nguyên tử kết hợp lại thể hiện đầy đủ tính chất hóa học của chất.
2. Tính chất của nguyên tử và phân tử
- Các nguyên tử, phân tử chuyển động hỗn độn không ngừng về mọi phía.
- Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách.
- Nhiệt độ càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh. Chuyển động của nguyên tử, phân tử là chuyển động nhiệt.
3. Sự nở vì nhiệt của chất lỏng
- Chất lỏng nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi. Các chất lỏng khác nhau nở vì nhiệt cũng khác nhau.
- Khi nhiệt độ tăng, trọng lượng riêng chất lỏng giảm, chất lỏng nhẹ đi, vì vậy trong cùng một khối chất lỏng phần nóng luôn nằm ở phía trên
B. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Hiện tượng nào sau đây sẽ xảy ra khi đung nóng một lượng chất lỏng?
A. Khối lượng của chất lỏng tăng
B. Trọng lượng của chất lỏng tăng
C. Thể tích của chất lỏng tăng
D. Cả khối lượng, trọng lượng và thể tích của chất lỏng đều tăng.
Lời giải:
Đáp án: C
Khi đun nóng một chất lỏng thì khối lượng của chất lỏng không tăng. Chỉ có thể tích của chất lỏng tăng, do chất lỏng nở vì nhiệt
Ví dụ 2: Hiện tượng nào sau đây sẽ xảy ra đối với khối lượng riêng của một chất lỏng khi đun nóng một lượng chất lỏng trong một bình thủy tinh?
A. Khối lượng riêng của chất lỏng tăng
B. Khối lượng riêng của chất lỏng giảm
C. Khối lượng riêng của chất lỏng không thay đổi
D. Khối lượng riêng của chất lỏng thoạt đầu giảm, rồi sau đó mới tăng.
Lời giải:
Đáp án: B
Khi đun nóng một chất lỏng thì khối lượng của chất lỏng không thay đổi, nhưng thể tích của chất lỏng tăng. Do đó khối lương riêng của chất lỏng giảm
Ví dụ 3: Vì sao khi đun nước, không nên đổ nước thật đầy ấm?
Lời giải:
Khi đun nước, nhiệt độ tăng, thể tích chất lỏng tăng, nếu đổ đầy ấm, nước tràn ra ngoài.
Do vậy, khi đun nước ta không nên đổ nước thật đầy ấm.
C. Bài tập vận dụng
Câu 1: Trong các kết luận dưới đây, kết luận nào là chính xác?
Khi đun nóng một lượng nước từ 30°C đến 90°C thì:
A. Khối lượng không đổi, thể tích tăng.
B. Khối lượng của nước tăng.
C. Khối lượng tăng, thể tích tăng.
D. Khối lượng riêng không thay đổi.
Đáp án: A
Vì nước nở vì nhiệt nên khi đun nóng thì thể tích của nước tăng lên. Còn khối lượng của nước không thay đổi.
Câu 2: Khi giảm nhiệt độ của một lượng nước từ 100°C xuống còn 10°C thì:
A. Khối lượng của nước tăng.
B. Khối lượng tăng, thể tích giảm.
C. Khối lượng không đổi, thể tích tăng.
D. Khối lượng riêng tăng, thể tích giảm.
Đáp án: D
- Nước giãn nở vì nhiệt nên khi giảm nhiệt độ từ 100°C xuống còn 10°C thì thể tích của nước giảm. Khối lượng của nước không thay đổi.
- Do đó khối lượng riêng của nước tăng.
Câu 3: Ban đầu hai bình A và B chứa cùng một lượng nước ở nhiệt độ 80°C. Người ta giảm nhiệt độ của bình A 10°C và bình B xuống 30°C.
- Khi đó ta biết:
A. VA = VB.
B. VA < VB.
C. VA > VB.
D. Chưa kết luận được
Đáp án: C
- Sau khi giảm nhiệt độ thì bình A có nhiệt độ là 70°C, bình B có nhiệt độ là 50°C. Do bình A hạ nhiệt độ ít hơn bình B nên thể tích của nó bị giảm đi ít hơn bình B.
- Vì vậy thể tích nước ở bình A lúc này lớn hơn nước ở bình B
Câu 4: Có ba bình đựng rượu, nước và thuỷ ngân có thể tích giống nhau ở nhiệt độ 50°C. khi giảm nhiệt độ của chúng xuống tới 10°C. Khi đó:
A. thể tích của rượu lớn nhất.
B. thể tích của nước lớn nhất.
C. thể tích của Thuỷ ngân lớn nhất.
D. thể tích ba chất lỏng như nhau
Đáp án: C
- Trong ba chất kể trên thì thủy ngân giãn nở vì nhiệt ít nhất, rượu lớn nhất. Do đó khi giảm nhiệt độ của chúng thì thể tích của thủy ngân giảm đi ít nhất.
- Vì vậy thể tích thủy ngân lúc này lớn nhất trong 3 chất lỏng.
Câu 5: Đun nóng một lượng nước từ 0°C đến 70°C . Khối lượng và thể tích nước thay đổi như sau:
A. Khối lượng tăng, thể tích không đổi
B. Khối lượng tăng, thể tích tăng đều
C. Khối lượng không đổi, thể tích tăng đều
D. Khối lượng không đổi, ban đầu thể tích giảm sau đó mới tăng
Đáp án: D
Khối lượng riêng của nước lớn nhất ở 4°C. Khi nước tăng nhiệt độ từ 0°C đến 4°C thì thể tích của nó giảm. Sau đó từ 4°C đến 70°C thì thể tích của nước lại tăng
Câu 6: Một bình rượu và một bình nước có cùng thể tích và nhiệt độ ban đầu. Nếu đun nóng để mỗi bình tăng thêm 20°C thì thể tích của chúng sẽ như thế nào? Chất lỏng ở bình nào có thể tích lớn hơn.
- Vì rượu giãn nở vì nhiệt nhiều hơn nước nên khi tăng thêm nhiệt độ mỗi chất lỏng 20°C thì thể tích rượu nở ra nhiều hơn nước.
Do đó thể tích của rượu lớn hơn của nước
Câu 7: An định đổ đầy nước vào một chai thuỷ tinh rồi nút chặt lại và bỏ vào ngăn làm nước đá của tủ lạnh. Bình ngăn không cho An làm, vì nguy hiểm. Hãy giải thích tại sao?
- Vì chai có thể bị vỡ. Do nước ban đầu khi hạ nhiệt độ thể tích sẽ giảm, nhưng tới 4°C nếu tiếp tục giảm nhiệt độ thì thể tích nước lại tăng.
Như vậy khi nước đông đặc lại thành đá, thì thể tích tăng, dẫn đến vỡ chai.
Câu 8: Sự giãn nở vì nhiệt của nước khác thủy ngân và dầu ở điểm cơ bản nào?
Thủy ngân và dầu có thể tích càng tăng khi nhiệt độ càng tăng( giãn nở đều). Nước sẽ giảm thể tích khi nhiệt độ tăng từ thấp đến 4°C, từ 4°C nếu tăng nhiệt độ thì thể tích nước tăng ( giãn nở không đều).
Câu 9: Tại sao khi sản xuất nước đóng chai, các chai nước thông thường không chứa đầy nước mà vẫn còn dư một chút?
- Do trong quá trình lưu trữ, vận chuyển thì nhiệt độ của nước trong chai có thể thay đổi và thể tích nước có thể tăng lên.
- Để tránh tình trạng nắp bật ra khi chất lỏng đựng trong chai nở vì nhiệt nên người ta sẽ không đổ nước đầy chai.
Câu 10: Một bình nước có chứa 2 lít nước ở nhiệt độ 20°C. Người ta đun nóng để nhiệt độ nước trong bình lên đến 80°C. Biết rằng trong giai đoạn từ 20°C đến 80°C cứ mỗi khi tăng 1 độ thì 1 lít nước sẽ tăng thêm 0,45cm3. Tích thể tính nước trong bình khi nhiệt độ là 80°C.
- Trong bình có chứa 2 lít nước nên mỗi khi tăng 1 độ thì thể tích nước trong bình tăng 0,9cm3.
- Thể tích nước tăng lên là:
(80 – 20).0,9 = 54 (cm3) = 0,054 (lít)
- Thể tích nước trong bình lúc này là:
2 + 0,054 = 2,054 (lít)
Đáp số: 2,054 lít