Giải bài tập SBT Vật Lí 8 Bài 22: Dẫn nhiệt

Trong các cách sắp xếp vật liệu dẫn nhiệt từ tốt hơn đến kém hơn sau đây, cách nào là đúng?

A. Đồng, nước, thủy tinh, không khí.

B. Đồng, thủy tinh, nước, không khí.

C. Thủy tinh, đồng, nước, không khí.

D. Không khí, nước, thủy tinh, đồng. 

Phương pháp giải

Dựa vào bảng 22.1 để xác định khả năng dẫn nhiệt của các chất 

Hướng dẫn giải

- Tra bảng 22.1 trang 79 cho ta biết khả năng dẫn nhiệt của các chất giảm dần theo thứ tự là đồng, thủy tinh, nước, không khí.

- Chọn B

Trong sự dẫn nhiệt, nhiệt tự truyền

A. Từ vật có nhiệt năng lớn hơn sang vật có nhiệt năng nhỏ hơn.

B. Từ vật có khối lượng lớn hơn sang vật có khối lượng nhỏ hơn.

C. Từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.

D. Cả ba câu trên đều đúng. 

Phương pháp giải

Nhiệt được truyền từ nơi (vật) có nhiệt độ cao sang nơi (vật) có nhiệt độ thấp hơn

Hướng dẫn giải

- Trong sự dẫn nhiệt, nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.

- Chọn C

Tại sao rót nước sôi vào cốc thủy tinh thì cốc dày dễ bị vỡ hơn cốc mỏng ? Muốn cốc khỏi bị vỡ khi rót nước sôi vào thì làm như thế nào ? 

Phương pháp giải

Trước khi rót nước sôi vào cốc thủy tinh nên nhúng cốc vào nước ấm hoặc tráng ít nước ấm bên ngoài để cốc nóng đều và không bị vỡ.

Hướng dẫn giải

- Rót nước sôi vào cốc dày thì lớp thủy tinh bên trong nóng lên trước, nở ra trong khi lớp thủy tinh bên ngoài chưa kịp nóng và nở ra nên làm vỡ cốc. Nếu cốc mỏng thì nhiệt độ lớp thủy tinh bên trong tăng lên và kịp thời dẫn nhiệt ra ngoài nên cốc nóng lên đều ở cả trong và ngoài, do đó sẽ khó bị vỡ cốc.

- Vì vậy, muốn cốc khỏi bị vỡ khi rót nước sôi vào thì người ta thường nhúng cốc thủy tinh vào nước ấm trước hoặc tráng ít nước ấm bên ngoài cốc rồi mới rót nước sôi vào để cốc nóng đều và không bị vỡ.

Đun nước sôi bằng ấm nhôm và bằng ấm đất trên cùng một bếp lửa thì nước trong ấm nào sẽ chóng sôi hơn ? 

Phương pháp giải

Kim loại luôn có khả năng dẫn nhiệt tốt hơn các vật liệu gốm, đất.

Hướng dẫn giải

Vì nhôm có khả năng dẫn nhiệt tốt hơn đất nên đun bằng ấm nhôm nước sẽ sôi nhanh hơn.

Tại sao về mùa lạnh khi sờ vào miếng đồng ta cảm thấy lạnh hơn khi sờ vào miếng gỗ ? Có phải nhiệt độ của đồng thấp hơn của gỗ không ? 

Phương pháp giải

Khả năng dẫn nhiệt của đồng tốt hơn gỗ nên đồng đã hấp thu mạnh nhiệt độ của môi trường làm tay ta cảm thấy lạnh

Hướng dẫn giải

Do đồng có khả năng dẫn nhiệt tốt hơn gỗ nên:

- Khi ta sờ vào thanh đồng và thanh gỗ thì ta đã truyền nhiệt cho chúng nhưng thanh đồng dẫn nhiệt tốt hơn nên lấy nhiệt nhanh hơn làm cho nhiệt độ của tay ta ở chỗ chạm vào thanh đồng sẽ giảm nhanh hơn khi chạm vào thanh gỗ nên ta thấy lạnh hơn.

- Không phải do nhiệt độ của đồng thấp hơn của gỗ mà do khả năng dẫn nhiệt.

Một hòn bi chuyển động nhanh va chạm vào một hòn bi chuyển động chậm hơn sẽ truyền một phần động năng của nó cho hòn bi này và chuyển động chậm đi trong khi hòn bi chuyển động chậm hơn sẽ chuyển động nhanh lên. Hiện tượng này tương tự như hiện tượng truyền nhiệt năng giữa các phân tử trong sự dẫn nhiêt.

Hãy dùng sự tương tự này để giải thích hiện tượng xảy ra khi thả một miếng đồng được nung nóng vào một cốc nước lạnh. 

Phương pháp giải

Sử dụng lí thuyết về sự dẫn nhiệt của các chất để trả lời câu hỏi này

Hướng dẫn giải

Khi thả miếng đồng được nung nóng vào nước thì các phân tử đồng sẽ truyền một phần động năng cho các phân tử nước. Kết quả là động năng của các phân tử đồng giảm còn động năng các phân tử nước tăng. Do đó đồng lạnh đi còn nước nóng lên.

Dẫn nhiệt là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của

A. chất rắn

B. chất khí và chất lỏng

C. chất khí

D. chất lỏng. 

Phương pháp giải

Các chất rắn dẫn nhiệt tốt hơn chất lỏng và chất khí

Hướng dẫn giải

- Dẫn nhiệt là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất rắn còn chất lỏng và chất khí dẫn nhiệt kém.

- Chọn A

Bản chất của sự dẫn nhiệt là

A. sự truyền nhiệt độ từ vật này đến vật khác.

B. sự truyền nhiệt năng từ vật này đến vật khác.

C. sự thực hiện công từ vật này lên vật khác.

D. sự truyền động năng của các nguyên tử, phân tử này sang nguyên tử, phân tử khác. 

Phương pháp giải

Sự truyền nhiệt thực chất là sự trao đổi động năng giữa các phân tử với nhau

Hướng dẫn giải

- Do các chất đều được câú tạo từ các nguyên tử và phân tử mà các nguyên tử và phân tử thì luôn chuyển động không ngừng về mọi phía nên bản chất của sự dẫn nhiệt là sự truyền động năng của các nguyên tử, phân tử này sang các nguyên tử, phân tử khác.

- Chọn D

Sự dẫn nhiệt chỉ có thể xảy ra giữa hai vật rắn khi

A. hai vật có nhiệt năng khác nhau

B. hai vật có nhiệt năng khác nhau, tiếp xúc nhau.

C. hai vật có nhiệt độ khác nhau.

D. hai vật có nhiệt độ khác nhau, tiếp xúc nhau. 

Phương pháp giải

Khi hai vật rắn khác nhau về nhiệt độ tiếp xúc với nhau thì xảy ra hiện tượng dẫn nhiệt

Hướng dẫn giải

- Sự dẫn nhiệt chỉ có thể xảy ra giữa hai vật rắn khi hai vật có nhiệt độ khác nhau, tiếp xúc nhau.

- Chọn D

Để giữ nước đá lâu chảy, người ta thường để nước đá vào các hộp xốp kín vì

A. hộp xốp kín nên dẫn nhiệt kém.

B. trong xốp có các khoảng không kín nên dẫn nhiệt kém.

C. trong xốp có các khoảng chân không nên dẫn nhiệt kém.

D. vì cả ba lí do trên. 

Phương pháp giải

Xốp là vật liệu có khả năng dẫn nhiệt rất kém nên thường dùng làm hộp để giữ nước đá lâu tan

Hướng dẫn giải

- Để giữ nước đá lâu chảy, người ta thường để nước đá vào các hộp xốp kín vì trong xốp có các khoảng không khí nên dẫn nhiệt kém.

- Chọn B

Về mùa hè ở một số nước Châu Phi rất nóng, người ta thường mặc quần áo trùm kín cả người; còn ở nước ta về mùa hè người ta lại thường mặc quần áo ngắn. Tại sao ? 

Phương pháp giải

Ở các nước châu Phi nhiệt độ vào mùa hè khá cao nên cần mặc quần áo trùm kín để giữ nhiệt độ ổn định cho cơ thể

Hướng dẫn giải

- Mùa hè, ở nhiều nước châu Phi nhiệt độ ngoài trời cao hơn nhiệt độ cơ thể do đó cần mặc áo trùm kín để hạn chế sự truyền nhiệt từ không khí vào cơ thể.

- Còn ở nước ta về mùa hè, môi trường xung quanh vừa ẩm vừa có nhiệt độ thường thấp hơn lớp không khí tiếp xúc với da. Vì vậy người ta thường mặc áo ngắn, mỏng để da dễ dàng tiếp xúc với không khí mát hơn ở xung quanh và tạo điều kiện thuận lợi cho việc bay hơi mồ hôi để giải phóng bớt nhiệt lượng ra môi trường.

Tại sao vào mùa hè, không khí trong nhà mái tôn nóng hơn trong nhà mái tranh ; còn mùa đông, không khí trong nhà mái tôn lại lạnh hơn trong nhà mái tranh. 

Phương pháp giải

Tôn có khả năng dẫn nhiệt tốt hơn tranh (lá) nên mái nhà bằng tôn sẽ làm không khí trong nhà lạnh hơn vào mùa đông và nóng hơn vào mùa hè

Hướng dẫn giải

- Mái tôn dẫn nhiệt tốt hơn mái tranh, vì vậy vào mùa hè, môi trường xung quanh có nhiệt độ rất cao, nhà mái tôn dẫn nhiệt tốt nên không khí trong nhà mái tôn nóng hơn trong nhà máy tranh.

- Còn về mùa đông, môi trường xung quanh có nhiệt độ rất thấp, nhà mái tôn dẫn nhiệt tốt nên không khí trong nhà máy tôn lại lạnh hơn trong nhà mái tranh.

Tại sao muốn giữ cho nước chè nóng lâu, người ta thường để ấm vào giỏ có chèn bông, trấu hoặc mùn cưa ? 

Phương pháp giải

Bông, trấu hay mùn cưa đều là các chất dẫn nhiệt kém nên thường dùng để giữ ấm nước trong ấm chè (trà)

Hướng dẫn giải

Vì bông, trấu và mùn cưa dẫn nhiệt kém giúp cho nước chè ít tỏa nhiệt ra môi trường và nóng lâu hơn.

Hãy thiết kế một thí nghiệm dùng để so sánh độ dẫn nhiệt của cát và của mùn cưa với các dụng cụ sau đây :

- Cát;

- Mùn cưa;

- Hai ống nghiệm;

- Hai nhiệt kế;

- Một cốc đựng nước nóng. 

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được đặc tính dẫn nhiệt của các chất

Hướng dẫn giải

Cho cát, mùn cưa vào đầy mỗi ống nghiệm.

Đặt mỗi ống nghiệm vào một cốc đựng nước nóng, 1 nhiệt kế đặt trong ống nghiệm.

Quan sát chỉ số của nhiệt kế.

Nếu nhiệt kế nào có cột chất lỏng dâng lên trước thì chất đó dẫn nhiệt tốt hơn.

Có hai ấm đun nước kích thước giống nhau, một làm bằng nhôm, một làm bằng đồng.

a) Nếu đun cùng một lượng nước bằng hai ấm này trên những bếp tỏa nhiệt như nhau thì nước ở ấm nào sôi trước. Tại sao?

b) Nếu sau khi nước sôi. ta tắt lửa đi, thì nước ở ấm nào nguội nhanh hơn? Tại sao? 

Phương pháp giải

Vì đồng dẫn nhiệt tốt hơn nhôm nên làm nước mau sôi hơn khi đun và cũng làm nước mau nguội hơn khi tắt lửa

Hướng dẫn giải

Nhôm dẫn nhiệt kém hơn đồng, vì vậy:

a) Nếu đun cùng một lượng nước bằng 2 ấm này trên những bếp tỏa nhiệt như nhau thì nhiệt truyền từ ngọn lửa qua ấm đồng vào nước nhanh hơn ấm nhôm nên nước ở ấm đồng sôi trước.

b) Nếu sau khi nước sôi, ta tắt lửa đi, thì nhiệt truyền từ nước sôi qua ấm đồng ra môi trường xung quanh nhanh hơn nước ở ấm nhôm, nên nước ở ấm đồng lại nguội nhanh hơn.