BÀI TẬP PHẦN NHIỆT HỌC
Bài 1: Có 0,5kg nước đựng trong ấm nhôm ở nhiệt độ 250C.
a. Nếu khối lượng ấm nhôm không đáng kể. Tính nhiệt lượng cần thiết để lượng nước sôi ở 1000C.
b. Nếu khối lượng ấm nhôm là 200(g). Tính nhiệt lượng cần thiết để lượng nước trên sôi ở 1000C.
c. Nếu khối lượng ấm là 200g; phần nhiệt lượng thất thoát ra môi trường ngoài bằng 25% phần nhiệt lượng có ích. Tính nhiệt lượng mà bếp cung cấp để đun sôi lượng nước nói trên.
Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.k ; của nhôm là 880 J/kg.k.
Bài 2 : Trong một bình nhiệt lượng kế chứa hai lớp nước. Lớp nước lạnh ở dưới và lớp nước nóng ở trên. Tổng thể tích của hai khối nước này thay đổi như thế nào khi chúng sảy ra hiện tượng cân bằng nhiệt?. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và với môi trường.
Bài 3: Thả một cục nước đá có mẩu thuỷ tinh bị đóng băng trong đó vào một bình hình trụ chứa nước. Khi đó mực nước trong bình dâng lên một đoạn là h = 11mm. Cục nước đá nổi nhưng ngập hoàn toàn trong nước. Hỏi khi cục nước đá tan hết thì mực nước trong bình thay đổi thế nào?. Cho khối lượng riêng của nước là Dn = 1g/cm3. Của nước đá là Dđ = 0,9g/cm3. và của thuỷ tinh là Dt = 2g/cm3.
Bài 4: Một lò sưởi giữ cho phòng ở nhiệt độ 200C khi nhiệt độ ngoài trời là 50C. Nếu nhiệt độ ngoài trời hạ xuống tới – 50C thì phải dùng thêm một lò sưởi nữa có công suất 0,8KW mới duy trì nhiệt độ phòng như trên. Tìm công suất lò sưởi được đặt trong phòng lúc đầu?.
Bài 5: Muốn có 100 lít nước ở nhiệt độ 350C thì phải đổ bao nhiêu lít nước đang sôi vào bao nhiêu lít nước ở nhiệt độ 150C. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K ?
Bài 6: Một thỏi nhôm và một thỏi sắt có trọng lượng như nhau. Treo các thỏi nhôm và sắt vào hai phía của một cân treo. Để cân thăng bằng rồi nhúng ngập cả hai thỏi đồng thời vào hai bình đựng nước. Cân bây giờ còn thăng bằng không ? Tại sao? Biết trọng lượng riêng của nhôm
là 27 000N/m3 và của sắt là 78 000N/m3.
Bài 7 : (2,5điểm ) Một quả cầu có thể tích V1 = 100cm3 và có trọng lượng riêng d1= 8200N/m3 được thả nổi trong một chậu nước . Người ta rót dầu vào chậu cho đến khi dầu ngập hoàn toàn quả cầu . Biết trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3.
a. Khi trọng lượng riêng của dầu là 7000N/m3 hãy tính thể tích phần ngập trong nước của quả cầu sau khi đổ ngập dầu .
b. Trọng lượng riêng của dầu bằng bao nhiêu thì phần ngập trong nước bằng phần ngập trong dầu ?
Bài 8: (2,5điểm ) Một nhiệt lượng kế đựng 2kg nước ở nhiệt độ 150C. Cho một khối nước đá ở nhiệt độ -100C vào nhiệt lượng kế . Sau khi đạt cân bằng nhiệt người ta tiếp tục cung cấp cho nhiệt lượng kế một nhiệt lượng Q= 158kJ thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế đạt 100C.
Cần cung cấp thêm nhiệt lượng bao nhiêu để nước trong nhiệt lượng kế bắt đầu sôi ? Bỏ qua sự truyền nhiệt cho nhiệt lượng kế và môi trường .
Cho nhiệt dung riêng của nước Cn=4200J/kg.độ
Cho nhiệt dung riêng của nước đá : Cnđ =1800J/kg.độ
Nhiệt nóng chảy của nước đá : l nđ = 34.104 J/kg
ĐÁP ÁN PHẦN NHIỆT
| Bài 2: Gọi V1; V2; V’1; V’2 lần lượt là thể tích nước nóng, nước lạnh ban đầu và nước nóng, nước lạnh khi ở nhiệt độ cân bằng. độ nở ra hoặc co lại của nước khi thay đổi 10C phụ thuộc vào hệ số tỷ lệ K. sự thay đổi nhiệt độ của lớp nước nóng và nước lạnh lần lượt là ∆t1 và ∆t2. V1 = V’1 + V’1K∆t1 và V2 = V’2 - V’2K∆t2 |
| Ta có V1 + V2 = V’1 + V’2 + K(V’1∆t1 - V’2∆t2) |
| Theo phương trình cân bằng nhiệt thì: m1C∆t1 = m2C∆t2 với m1, m2 là khối lượng nước tương ứng ở điều kiện cân bằng nhiệt, vì cùng điều kiện nên chúng có khối lượng riêng như nhau |
| Nên: V’1DC∆t1 = V’2DC∆t2 ⇒ V’1∆t1 – V’2∆t2 = 0 |
| Vậy: V1 + V2 = V’1 + V’2 nên tổng thể tích các khối nước không thay đổi. |
| Bài 3: Gọi thể tích nước đá là V; thể tích thuỷ tinh là V’, V1 là thể tích nước thu được khi nước đá tan hoàn toàn, S là tiết diện bình. Vì ban đầu cục nước đá nổi nên ta có: (V + V’)Dn = VDđ + V’Dt |
| Thay số được V = 10V’ ( 1) |
| Ta có: V + V’ = Sh. Kết hợp với (1) có V = \(\frac{{10Sh}}{{11}}\) (2) |
| Khối lượng của nước đá bằng khối lượng của nước thu được khi nước đá tan hết nên: DđV = Dn V1 ⇒ V1 = \(\frac{{{D_d}V}}{{{D_n}}} = \) 0,9V |
| Khi cục nước đá tan hết. thể tích giảm đi một lượng là : V – V1 =V – 0,9V = 0,1V |
| Chiều cao cột nước giảm một lượng là: h’ = \(\frac{{0,1V}}{S} = \frac{{10Sh.0,1}}{{S.11}} = \) 1 (mm) |
| Bài 4: Gọi công suất lò sưởi trong phòng ban đầu là P, vì nhiệt toả ra môi trường tỷ lệ với độ chênh lệch nhiệt độ, nên gọi hệ số tỷ lệ là K. Khi nhiệt độ trong phòng ổn định thì công suất của lò sưởi bằng công suất toả nhiệt ra môi trường của phòng. Ta có: P = K(20 – 5) = 15K ( 1) |
| Khi nhiệt độ ngoài trời giảm tới -50C thì:(P + 0,8) = K[20 – (-5)] = 25K (2) |
| Từ (1) và (2) ta tìm được P = 1,2 KW. |
Bài 5
Gọi x là khối lượng nước ở 150C và y là khối lượng nước đang sôi.
Ta có:
x + y = 100kg (1)
Nhiệt lượng y kg nước đang sôi toả ra:
Q1= y.4190.(100 - 35)
Nhiệt lượng x kg nước ở nhiệt độ 150C thu vào để nóng lên
Q2 = x.4190.(35 - 15)
Vì nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng toả ra nên:
x.4190.(35 - 15) = y.4190.(100 - 35) (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được:
x 76,5kg; y 23,5kg
Vậy phải đổ 23,5 lít nước đang sôi vào 76,5 lít nước ở 150C.
...
---Để xem tiếp nội dung phần Hướng dẫn giải chi tiết và đáp án, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---
Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Bài tập phần Nhiệt học bồi dưỡng HSG Vật lý 8 năm học 2019-2020. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào website Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .
Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:
-
Hướng dẫn giải 1 số dạng toán về Chuyển động cơ học Vật lý 8
-
91 câu hỏi trắc nghiệm Chuyên đề Lực đẩy Ác-si-mét có đáp án môn Vật lý 8
Chúc các em học tập tốt !
