Mục IV - Phần A - Trang 118, 119 Vở bài tập Vật lí 8

Đề bài

Hoàn thành mục IV - Vận dụng

Lời giải chi tiết

IV -  VẬN DỤNG

C1:

a) Tính nhiệt lượng

Nước sôi có nhiệt độ: t₁ = 100⁰C

Giả sử nhiệt độ trong phòng là t₂ = 25⁰C.

Gọi t (⁰C) là nhiệt độ hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt.

- Nhiệt lượng của 200g = 0,2kg nước đang sôi toả ra khi hạ nhiệt độ từ 100⁰C xuống t (⁰C) là : 

Q₁ = m₁.c.(t₁ – t) = 0,2.c.(100 – t) 

- Nhiệt lượng của 300g = 0,3kg nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ 25⁰C đến t (⁰C) là :

Q₂ = m₂.c.(t – t₂) = 0,3.c.(t – 25) 

- Phương trình cân bằng nhiệt:

\(\eqalign{
& {Q_1} = {Q_2} \Leftrightarrow 0,2.c.\left( {100\;-{\rm{ }}t} \right)\; = 0,3.c.\left( {t\;-{\rm{ }}25} \right)\; \cr 
& \Leftrightarrow 0,2.100 - 0,2t = 0,3.t - 0,3.25 \cr 
& \Leftrightarrow t = {{0,2.100 + 0,3.25} \over {0,2 + 0,3}} = {55^0}C \cr} \)

(Chú ý: Nếu thầy/cô giáo cho nhiệt độ phòng khác với 25⁰C ở trên thì các bạn chỉ cần thay giá trị  t₂ theo số liệu thầy/cô cho và tính toán tương tự.)

b) Kết quả của thí nghiệm kiểm tra: Nhiệt độ tính được chỉ gần bằng nhiệt độ đo được trong thí nghiệm

Giải thích lí do: trong khi tính toán, ta đã bỏ qua sự trao đổi nhiệt với các dụng cụ đựng nước và môi trường xung quanh.

C2:

Bài giải:

Gọi nhiệt lượng miếng đồng toả ra là Q₁; nhiệt lượng do nước thu vào là Q₂.

- Nhiệt lượng nước nhận được bằng nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra:

Q₂ = Q₁ = m₁.c₁.(t₁ – t₂) = 0,5.380.(80 – 20) = 11 400 (J)

- Nước nóng thêm lên: \(\Delta t = {{{Q_2}} \over {{m_2}.{c_2}}} = {{11400} \over {0,5.4200}} \approx {5,43^0}C\)

C3:

Bài giải:

Ta có: m₁ = 0,4kg; t₁ = 100⁰C; m₂ = 0,5kg; t₂ = 13⁰C; c₂ = 4 190J/kg.K

Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt: t = 20⁰C

Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra: Q₁ = m₁.c₁.(t₁ – t) = 0,4.c.(100 – 20)

Nhiệt lượng nước thu vào: Q₂ = m₂.c₂.(t – t₂) = 0,5.4190.(20 – 13)

Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào:

\(\eqalign{
& {Q_1} = {Q_2} \Leftrightarrow 0,4.c.\left( {100-20} \right) = 0,5.4190.\left( {20-13} \right) \cr 
& \Rightarrow c = {{0,5.4190.\left( {20-13} \right)} \over {0,4.\left( {100-20} \right)}} \approx 458\left( {J.kg/K} \right) \cr} \)

Ghi nhớ:

- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho tới khi nhiệt độ hai vật bằng nhau.

- Nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào.

Phương trình cân bằng nhiệt: Q_{tỏa ra} = Q_{thu vào}