CHUYÊN ĐỀ NÂNG CAO PHẦN NHIỆT HỌC THCS KIẾN THỨC CƠ BẢN: - Ơ điều kiện thường, vật chất tồn ba trạng thái: rắn – lỏng – khí - Vật chất chuyển từ trạng thái sang trạng thái - Muốn vật chất thay đổi trạng thái, ta phải làm tăng giảm nhiệt vật - Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên mà chưa chuyển thể tính cơng thức: Q = m.c  t = m.c (t2- t1) - Đa số chất chuyển thể đạt đến nhiệt độ xác định gọi nhiệt chuyển thể Trong suốt qúa trình chuyển thể, nhiệt độ khối chất không thay đổi - Nhiệt lượng vật cần thu vào (toả ra) để chuyển thể nhiệt độ chuyển thể tính cơng thức: Q = m.λ - Nhiệt lượng truyền qua ba hình thức: dẫn nhiệt, đối lưu xạ nhiệt - Nhiệt lượng ln truyền từ vật nóng sang vật lạnh hai vật có nhiệt độ CHỦ ĐỀ 1: BÀI TẬP SỬ DỤNG PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT - Nhiệt lượng toả với nhiệt lượng thu vào: - Nhiệt lượng tỏa đốt cháy hoàn toàn m (kg) nhiên liệu: Qtoả = Qthu Q=q.m (J) CHỦ ĐỀ 2: BÀI TẬP VỀ HIỆU SUẤT Dạng 1: Tính hiệu suất động ơtơ biết ôtô chạy quãng đường s (km) với lực kéo trung bình F (N) tiêu thụ hết m (kg) xăng - công thức: H A Q  Cách giải:  Trước hết tính cơng mà ơtơ thực được:  Tính nhiệt lượng xăng bị đốt cháy tỏa ra:  Từ tính hiệu suất ôtô: A=F.s Q=q.m H (J) A Q Dạng 2: Bếp dầu đun nóng m (kg) nước tiêu thụ hết m’ (kg) dầu Tính hiệu suất - Cơng thức: H Q1 Q  Cách giải:  Trước hết tính nhiệt lượng Q1 cung cấp cho nước: Q = c.m.(t2 – t1) = c.m.t  Tính nhiệt lượng dầu bị đốt cháy tỏa ra: Q = q.m (J)  Từ tính hiệu suất bếp: H Q1 Q BÀI TẬP VẬN DỤNG Một thỏi đồng có khối lượng 3.5 kg nhiệt độ 2600C sau toả nhiệt lượng 250 KJ nhiệt độ bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng đồng 380 J/kgK Một bình đồng có khối lượng 120g,chứa 800g nước nhiệt độ 18 0C, người ta thả vào bình thỏi chì có khối lượng 450g nhiệt độ 950C tính nhiệt độ thỏi chì, nước, bình cân nhiệt.cho biết nhiệt dung riêng nước 4200 J/kgk đồng 380J/kg.k, chì 130J/kgk Cần cung cấp nhiệt lượng để đun sôi lít nước 20 oC, biết ấm đựng nước làm nhơm có khối lượng 200g Xét hai trường hợp: a Bỏ qua nhiệt lượng môi trường hấp thụ b Mơi trường ngồi hấp thụ lượng nhiệt 1/10 nhiệt lượng mà ấm thu Một ấm điện nhơm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước 25oC Muốn đun sơi lượng nước 20 phút ấm phải có cơng suất bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng nước C = 4200J/kg.K Nhiệt dung riêng nhôm C1 = 880J/kg.K 30% nhiệt lượng toả môi trường xung quanh Một lượng nhiệt kế nhơm có khối lượng m1 =100g chứa m2=400g nước nhiệt độ t1=10o C Người ta thả vào nhiệt lượng kế thỏi hợp kim nhơm thiếc có khối lượng m3=200g nhiệt độ t2=120oC, nhiệt độ cân hệ thống 15oC Tính khối lượng nhơm có hợp kim biết: Cnhôm = 900 J/kgK, Cnước = 4200 J/kgK, Cthiếc = 230 J/kgK Một nhiệt lượng kế nhôm có khối lượng 0,1kg, chứa lít nước 10 oC Người ta thả vào hợp kim nhơm đồng có khối lượng 0,5kg 150oC nhiệt độ cuối 19oC Tính khối lượng nhơm đồng hợp kim Một ấm điện loại 220V-880W mắc vào hiệu điện U=220V đề đun sôi 1.5 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200C hiệu suất ấm 95% a Tính thời gian đun sôi nước biết nhiệt dung riêng nước C=4200J/Kg.K b Mỗi ngày đun sơi 3lít nước ấm nói trêntrong 30 ngày phải trả tiền cho việc đun nước này?cho biết giá điện 700đ/Kw.h Có hai bình cách nhiệt: bình thứ chứa lít nước nhiệt độ t = 600C, bình thứ hai chứa lít nước nhiệt độ t2 = 200C Đầu tiên rót lượng nước m từ bình thứ sang bình thứ hai Sau bình thứ hai đạt cân nhiệt, lại rót từ bình thứ hai sang bình thứ lượng nước m Khi đạt cân nhiệt nhiệt độ nước bình thứ t1 = 590C Cho khối lượng riêng nước D = 1000 kg/m3, bỏ qua hấp thụ nhiệt bình mơi trường a Hỏi nhiệt độ sau cân nhiệt lần đầu? b Tính m Một bình nhiệt lượng kế nhơm có khối lượng m=150 (g) chứa m1=350 (g) nước nhiệt độ t=25o C a Thêm vào bình khối lượng nước m2 nhiệt độ t1 = 7oC Khi cân nhiệt ta thấy nhiệt độ nước bình t2=10oC Tính m2 b Sau thả vào bình lượng nước đá có khối lượng m3 nhiệt độ t3 = -10oC Khi cân nhiệt ta thấy bình lại 200 g nước đá chưa tan Tính m3? (Biết nhiệt dung riêng nhôm C =880 (J/kg.K), nước C1=4200 (J/kg.K), nước đá C3=2100 (J/kg.K), nhiệt độ nóng chảy nước đá =340 000 J/kg Bỏ qua chao đổi nhiệt với môi trường) 10 Người ta đổ m2 = 200 gam nước nóng nhiệt độ t = 100 0c vào ống thuỷ tinh khối lượng m1 = 120 gam nhiệt độ t1 = 200C Sau thời gian t = phút nhiệt độ cốc nước trở thành t = 400C Giả sử hao phí nhiệt toả đặn Hãy tìm nhiệt lượng hao phí (do toả mơi trường) giây Cho biết nhiệt dung riêng thuỷ tinh c = 480 J/Kg độ 11 Một bếp dầu hoả có hiệu suất 30% a Tính nhiệt lượng tồn phần mà bếp toả đốt cháy hoàn toàn 30g dầu hoả? b Với lượng dầu hoả nói đun lít nước từ 30 0C đến 1000C Biết suất toả nhiệt dầu hoả 44.106J/kg , nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K 12 Một bình đồng có khối lượng 800g có chứa 1kg nước nhiệt độ 40 0C Thả vào thỏi nước đá nhiệt độ -100C Khi có cân nhiệt thấy sót lại 200g nước đá chưa tan Hãy xác định khối lượng thỏi nước đá thả vào bình Biết nhiệt dung riêng nước 4200 J/ kg.K, đồng 380J/ kg.K, nước đá 1800 J/ kg.K, nhiệt lượng để làm nóng chảy hoàn toàn 1kg nước đá 00C 3,4.10 5J Sự toả nhiệt môi trường chiếm 5% 13 (lớp 10 chuyên) Xác định nhiệt độ hỗn hợp nước "3 sơi, lạnh" sau có cân nhiệt? Biết nhiệt độ ban đầu nước sôi 1000 C nước lạnh 200C Bỏ qua trao đổi nhiệt với bình mơi trường 14 (cấp quận) Người ta thả chai sữa trẻ em vào phích đựng nước nhiệt độ t = 40 0C Sau đạt cân nhiệt, chai sữa nóng tới nhiệt độ t = 360C, người ta lấy chai sữa tiếp tục thả vào phích chai sữa khác giống chai sữa Hỏi chai sữa cân làm nóng tới nhiệt độ nào? Biết trước thả vào phích, chai sữa có nhiệt độ t =180C 15 Một bếp dầu đun sôi lít nước đựng ấm nhơm khối lượng m2 = 300g sau thời gian t = 10 phút nước sôi Nếu dùng bếp để đun lít nước điều kiện sau nước sôi? (Biết nhiệt dung riêng nước nhôm c1 = 4200J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K Biết nhiệt bếp dầu cung cấp cách đặn 16 Trong bình đậy kín có cục nươớc đá khối lơợng M = 0,1 kg mặt nước, cục đá có viên chì khối lơượng m = g Hỏi phải tốn nhiệt lượng để cục chì bắt đầu chìm xuống nước? (Cho khối lượng riêng chì 11,3 g/cm3, nước đá 0,9 g/cm3 nhiệt nóng chảy nước đá 3,4.105 J/kg) Nhiệt độ nước bình 0oC ? 17 Có hai bình cách nhiệt Bình thứ chứa lít nước nhiệt độ t = 600C, bình thứ hai chứa lít nước nhiệt độ t2 = 200C Đầu tiên, rót phần nơước từ bình thứ sang bình thứ hai, sau bình thứ hai cân nhiệt người ta lại rót trở lại từ bình thứ hai sang bình thứ lượng nước để hai bình lại có dung tích nước lúc ban đầu Sau thao tác nhiệt độ nước bình thứ t 1=590C Hỏi rót nước từ bình thứ sang bình thứ hai ngược lại ? 18 Người ta cho vòi nước nóng 700C vòi nước lạnh 10 0C đồng thời chảy vào bể có sẳn 100kg nước nhiệt độ 600C Hỏi phải mở hai vòi thu nước có nhiệt độ 45 0C Cho biết lưu lượng vòi 20kg/phút 19 Một bếp điện sử dụng hiệu điện 220V dòng điện chạy qua bếp có cường độ 3A Dùng bếp đun sơi lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200C thời gian 20 phút Tính hiệu suất bếp điện, biết nhiệt dung riêng nước c = 4200J/kg.K  ... lượng 250 KJ nhiệt độ bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng đồng 380 J/kgK Một bình đồng có khối lượng 120g,chứa 80 0g nước nhiệt độ 18 0C, người ta thả vào bình thỏi chì có khối lượng 450g nhiệt... phải có cơng suất bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng nước C = 4200J/kg.K Nhiệt dung riêng nhôm C1 = 88 0J/kg.K 30% nhiệt lượng toả môi trường xung quanh Một lượng nhiệt kế nhôm có khối lượng m1 =100g... khối lượng 0,5kg 150oC nhiệt độ cuối 19oC Tính khối lượng nhôm đồng hợp kim Một ấm điện loại 220V -88 0W mắc vào hiệu điện U=220V đề đun sơi 1.5 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200C hiệu suất ấm 95%