Lý thuyết Vật Lí 8 Tổng kết chương 2: Nhiệt học hay, chi tiết
Lý thuyết Vật Lí 8 Tổng kết chương 2: Nhiệt học hay, chi tiết
Tài liệu Lý thuyết Tổng kết chương 2: Nhiệt học Vật Lí lớp 8 hay, chi tiết nhất sẽ tóm tắt kiến thức trọng tâm về bài học từ đó giúp học sinh ôn tập để nắm vứng kiến thức môn Vật Lí lớp 8.
1. Cấu tạo chất – Nguyên tử và phân tử
a) Các chất được cấu tạo như thế nào?
- Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là các nguyên tử, phân tử.
(Nguyên tử là hạt chất nhỏ nhất, phân tử là một nhóm các nguyên tử kết hợp lại)
- Giữa các phân tử, nguyên tử luôn có khoảng cách.
+ Trong chất rắn: Các nguyên tử, phân tử xếp gần nhau.
+ Trong chất khí: Khoảng cách giữa các nguyên tử, phân tử rất lớn (so với trong chất rắn và chất lỏng).
b) Chuyển động của các nguyên tử, phân tử
- Các nguyên tử, phân tử luôn luôn chuyển động hỗn loạn không ngừng về mọi phía, chuyển động đó gọi là chuyển động nhiệt hay chuyển động Brown.
- Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh.
c) Hiện tượng khuếch tán
Hiện tượng các nguyên tử, phân tử của các chất tự hòa lẫn vào nhau gọi là hiện tượng khuếch tán.
2. Nhiệt năng
a) Nhiệt năng là gì?
Nhiệt năng của một vật là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Chú ý: Các phân tử cấu tạo nên vật luôn chuyển động hỗn độn không ngừng nên chúng luôn có động năng. Vì vậy, bất kỳ vật nào cũng có nhiệt năng.
Nhiệt độ của vật càng cao, các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh và nhiệt năng của vật càng lớn.
b) Các cách làm thay đổi nhiệt năng
Nhiệt năng của vật có thể thay đổi bằng hai cách:
+ Thực hiện công.
+ Truyền nhiệt.
c) Nhiệt lượng
- Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt.
- Kí hiệu: Q
- Đơn vị của nhiệt năng và nhiệt lượng là Jun (J), Kilôjun (kJ)
1 kJ = 1000 J
3. Dẫn nhiệt – Đối lưu – Bức xạ nhiệt
a) Sự dẫn nhiệt
* Sự dẫn nhiệt
Nhiệt năng có thể truyền từ phần này sang phần khác của một vật, từ vật này sang vật khác bằng hình thức dẫn nhiệt.
* Khả năng dẫn nhiệt của các chất
- Chất rắn dẫn nhiệt tốt. Trong chất rắn, kim loại dẫn nhiệt tốt nhất.
- Chất lỏng dẫn nhiệt kém (trừ dầu và thủy ngân).
- Chất khí dẫn nhiệt kém nhất.
b) Đối lưu
Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng và chất khí, đó là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí.
Chú ý: Trong chân không và trong chất rắn không xảy ra đối lưu.
c) Bức xạ nhiệt
- Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng.
- Bức xạ nhiệt có thể xảy ra cả ở trong chân không.
- Khả năng hấp thụ nhiệt của một vật phụ thuộc vào tính chất của bề mặt vật ấy. Vật có bề mặt càng xù xì, màu càng sẫm thì hấp thụ nhiệt càng nhiều.
4. Nhiệt lượng – Phương trình cân bằng nhiệt
a) Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt lượng cần truyền cho một vật nóng lên
- Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất bớt đi.
- Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc vào 3 yếu tố:
+ Khối lượng của vật
+ Độ tăng nhiệt độ của vật
+ Chất cấu tạo nên vật
b) Nhiệt dung riêng
Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần truyền cho 1 kg chất đó để nhiệt độ tăng thêm 1°C.
Kí hiệu: c
Đơn vị: J/kg.K
c) Công thức tính nhiệt lượng
Công thức tính nhiệt lượng thu vào: Q = m.c. Δt
Trong đó:
Q là nhiệt lượng thu vào của vật (J)
m là khối lượng của vật (kg)
c là nhiệt dung riêng của chất làm nên vật (J/kg.K)
Δt là độ tăng nhiệt độ của vật (°C hoặc °K)
Δt = t2 – t1 với t1 là nhiệt độ ban đầu, t2 là nhiệt độ cuối cùng.
Chú ý:
- Đơn vị của khối lượng phải để về kg.
- Ngoài J, KJ đơn vị của nhiệt lượng còn được tính bằng calo, Kcalo
1 Kcalo = 1000 calo; 1 calo = 4,2 J
- Nếu vật là chất lỏng, bài toán cho biết thể tích thì ta phải tính khối lượng theo công thức: m = V.D. Trong đó đơn vị của V là m3 và của D là kg/m3
d) Nguyên lí truyền nhiệt
Khi có hai vật truyền nhiệt với nhau thì:
+ Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
+ Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại.
+ Nhiệt lượng do vật này thu vào bằng nhiệt lượng do vật kia tỏa ra.
e) Phương trình cân bằng nhiệt
- Trong quá trình trao đổi nhiệt, nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào.
- Phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa ra = Qthu vào
Trong đó: Qthu vào = m.c. Δt
t là độ tăng nhiệt độ
Δ t = t2 - t1 (t2 > t1)
Qtỏa ra = m’.c’. t’
t’ là độ giảm nhiệt độ
Δt’ = t1’ - t2’ (t1’ > t2’)
5. Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu
a) Nhiên liệu
Nhiên liệu là những chất cháy được, khi cháy tỏa nhiệt và phát sáng.
Ví dụ: Than, củi, dầu, xăng, cồn, khí gas…
b) Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu
Đại lượng cho biết nhiệt lượng tỏa ra khi 1 kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn gọi là năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu.
Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu kí hiệu là q, đơn vị là J/kg.
c) Công thức tính nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra
Công thức: Q = q.m
Trong đó:
Q là nhiệt lượng tỏa ra (J)
q là năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu (J/kg)
m là khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn (kg)
6. Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt – Động cơ nhiệt
a) Sự truyền cơ năng, nhiệt năng từ vật này sang vật khác
Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
b) Sự chuyển hóa giữa các dạng của cơ năng, giữa cơ năng và nhiệt năng
- Các dạng của cơ năng (động năng và thế năng) có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau.
- Cơ năng và nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
c) Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt
Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng:
Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi, nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
d) Động cơ nhiệt
Động cơ nhiệt là động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hóa thành cơ năng.
e) Động cơ nổ bốn kì
* Cấu tạo
Động cơ gồm xilanh, trong có pittong (3) được nối với tay quay (5) và trục bằng biên (4). Trên trục quay có gắn vô lăng (6). Phía trên xilanh có hai van (1) và (2) tự động đóng và mở khi pittong chuyển động. Ở trên xilanh có bugi (7) để bật tia lửa điện đốt cháy nhiên liệu trong xilanh.
* Chuyển vận
Động cơ hoạt động có 4 kì:
+ Kì thứ nhất: Hút nhiên liệu.
+ Kì thứ hai: Nén nhiên liệu.
+ Kì thứ ba: Đốt nhiên liệu, sinh công.
+ Kì thứ tư: Thoát khí đã cháy, đồng thời tiếp tục hút nhiên liệu vào xilanh, chuẩn bị trở lại kì thứ nhất.
f) Hiệu suất của động cơ nhiệt
Hiệu suất của động cơ nhiệt:
Trong đó:
A là công có ích do máy tạo ra (J)
Q là nhiệt lượng tỏa ra của nhiên liệu bị đốt cháy (J)