Cách giải bài tập về Nhiệt năng, nhiệt lượng (cực hay)

Bài viết Cách giải bài tập về Nhiệt năng, nhiệt lượng với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập về Nhiệt năng, nhiệt lượng.

Cách giải bài tập về Nhiệt năng, nhiệt lượng (cực hay)

A. Phương pháp giải

Học sinh cần nắm được kiến thức về nhiệt năng, nhiệt lượng, cấu tạo vật chất.

1. Cấu tạo chất

Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt vô cùng nhỏ bé gọi là nguyên tử và phân tử.

- Nguyên tử là hạt chất nhỏ nhất.

- Phân tử là một nguyên tử hoặc nhóm các nguyên tử kết hợp lại thể hiện đầy đủ tính chất hóa học của chất.

2. Tính chất của nguyên tử và phân tử

- Các nguyên tử, phân tử chuyển động hỗn độn không ngừng về mọi phía.

- Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách.

- Nhiệt độ càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh. Chuyển động của nguyên tử, phân tử là chuyển động nhiệt.

3. Nhiệt năng

- Nhiệt năng của một vật là tổng động năng của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật.

- Nhiệt độ của vật càng cao thì các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh và nhiệt năng của vật càng lớn.

- Có hai cách làm thay đổi nhiệt năng của vật: thực hiện công và truyền nhiệt.

4. Nhiệt lượng

- Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt. Ký hiệu là Q. Đơn vị nhiệt lượng là jun (J).

- Khi cho hai vật có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc với nhau thì:

   + Nhiệt năng truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp.

   + Vật có nhiệt độ cao hơn thì lạnh đi, vật có nhiệt độ thấp hơn thì nóng lên.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Trong các kết luận sau đây về nhiệt năng, kết luận nào là không đúng?

A. Nhiệt năng của vật là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

B. Nhiệt năng là một dạng năng lượng.

C. Nhiệt năng của một vật là phần năng lượng nhiệt mà vật thu vào hay tỏa ra.

D. Nhiệt năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ của vật.

Lời giải:

Đáp án: C

   Phần năng lượng nhiệt mà vật thu vào hay tỏa ra gọi là nhiệt lượng.

Ví dụ 2: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về nhiệt năng của vật.

A. Chỉ những vật có khối lượng lớn mới có nhiệt năng.

B. Bất kì vật nào dù nóng hay lạnh thì cũng đều có nhiệt năng.

C. Chỉ những vật có nhiệt độ cao mới có nhiệt năng.

D. Chỉ những vật trọng lượng riêng lớn mới có nhiệt năng.

Lời giải:

Đáp án: B

   Nhiệt năng của một vật là tổng động năng của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật. Do phân tử nguyên tử chuyển động hỗn loạn không ngừng nên bất kì vật nào cũng có nhiệt năng.

Ví dụ 3: Một viên đạn đang bay trên cao, có những dạng năng lượng nào mà em đã được học?

A. Nhiệt năng.

B. Thế năng.

C. Động năng.

D. Động năng, thế năng, nhiệt năng.

Lời giải:

Đáp án: D

   Viên đạn đang chuyển động và nó cũng có khối lượng nên nó có động năng. Nó đang bay trên cao nên nó có thế năng. Một vật bất kì dù nóng hay lạnh đều có nhiệt năng vì vậy viên đạn cũng có nhiệt năng.

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Trong các ý kiến dưới đây, ý kiến nào là chính xác?

A. Nhiệt độ của vật càng cao thì công thực hiện lên vật càng lớn.

B. Thỏi sắt nung nóng chứa 300J nhiệt lượng.

C. Nhiệt độ của vật càng cao thì nhiệt năng của vật càng lớn.

D. Nhiệt độ của vật càng thấp thì nhiệt lượng mà vật nhận vào càng nhỏ.

Lời giải:

Đáp án: C

   Nhiệt năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ của vật đó, khi vật có nhiệt độ càng cao thì nhiệt năng của nó càng lớn.

Câu 2: Nung nóng một cục sắt thả vào chậu nước lạnh, nước nóng lên, cục sắt nguội đi. Trong quá trình này có sự chuyển hóa năng lượng:

A. Từ cơ năng sang nhiệt năng.

B. Từ nhiệt năng sang nhiệt năng.

C. Từ cơ năng sang cơ năng.

D. Từ nhiệt năng sang cơ năng.

Lời giải:

Đáp án: B

   Do nhiệt năng truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp nên khi thả cục sắt nóng vào chậu nước lạnh thì nhiệt năng truyền từ cục sắt sang chậu nước.

Câu 3: Khi bỏ một thỏi kim loại đã được nung nóng đến 90°C vào một cốc nước ở nhiệt độ trong phòng (khoảng 24°C) nhiệt năng của thỏi kim loại và của nước thay đổi như thế nào?

A. Nhiệt năng của thỏi kim loại tăng và của nước giảm.

B. Nhiệt năng của thỏi kim loại và của nước đều tăng.

C. Nhiệt năng của thỏi kim loại giảm và của nước tăng.

D. Nhiệt năng của thỏi kim loại và của nước đều giảm.

Lời giải:

Đáp án: C

   Nhiệt độ của thỏi kim loại lớn hơn nhiệt độ của cốc nước. Do nhiệt năng truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp nên khi bỏ thỏi kim loại vào cốc nước thì nhiệt năng truyền từ thỏi kim loại sang cốc nước. Vì thế Nhiệt năng của thỏi kim loại giảm và của nước tăng.

Câu 4: Chọn câu sai trong những câu sau:

A. Phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng.

B. Khi vật truyền nhiệt lượng cho môi trường xung quanh thì nhiệt năng của nó giảm đi.

C. Nếu vật vừa nhận công, vừa nhận nhiệt lượng thì nhiệt năng của nó tăng lên.

D. Ném một vật lên cao thì nhiệt năng của vật tăng lên vì vật nhận được công.

Lời giải:

Đáp án: D

   Khi ném một vật lên cao thì công mà vật nhận được sẽ chuyển hóa hoàn toàn thành cơ năng: động năng và thế năng. Do đó nhiệt độ và nhiệt năng của vật không tăng lên.

Câu 5: Cách nào sau đây làm thay đổi nhiệt năng của vật?

A. Cọ xát với một vật khác.

B. Đốt nóng một vật.

C. Cho vật vào môi trường có nhiệt độ thấp hơn.

D. Tất cả các phương án trên.

Lời giải:

Đáp án D

- Khi cọ xát vật với 1 vật khác, hay đốt nóng vật thì nhiệt độ của vật tăng nên nhiệt năng của vật cũng tăng.

- Khi cho vật vào môi trường có nhiệt độ thấp thì nhiệt năng từ vật sẽ truyền sang môi trường.

Vậy cả 3 cách đều làm thay đổi nhiệt năng của vật

Câu 6: Một vật có nhiệt năng 2000J, sau khi nung nóng nhiệt năng của nó là 4000J. Hỏi nhiệt lượng mà vật nhận được là bao nhiêu?

Lời giải:

- Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt.

- Nhiệt lượng mà vật nhận được là:

   4000 – 2000 = 2000 (J)

Đáp số: 2000J

Câu 7: Tại sao sau khi bơm xe, sờ vào ống bơm ta thấy ống bơm nóng lên?

Lời giải:

   Vì do khi bơm xe thì lá gió của bơm cọ xát với ống bơm. Vì vậy có xuất hiện lực ma sát giữa lá gió và ống bơm dẫn đến nhiệt độ của lá gió và ống bơm tăng. Nên khi sơ vào ống bơm ta thấy ống bơm nóng lên

Câu 8: Khi chuyển động nhiệt của phân tử cấu tạo nên vật nhanh lên thì thể tích của vật có thay đổi không?

Lời giải:

- Vì Nhiệt năng của một vật là tổng động năng của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật. Nên khi chuyển động nhiệt của phân tử cấu tạo nên vật nhanh lên thì nhiệt năng của vật tăng.

- Nhiệt năng và nhiệt độ phụ thuộc vào nhau nên khi nhiệt năng tăng thì nhiệt độ của vật cũng tăng. Khi nhiệt độ tăng thì thể tích của vật cũng thay đổi: Vật sẽ nở to ra.

Câu 9: Đun nóng một ống nghiệm đậy nút kín có đựng nước. Nước trong ống nghiệm nóng dần, tới một lúc nào đó hơi nước trong ống làm bật nút lên. Trong thí nghiệm trên khi nào thì có sự truyền nhiệt, khi nào thì có sự thực hiện công?

Lời giải:

- Khi bắt đầu đun thì đã có sự truyền nhiệt từ ngọn lửa vào ống thí nghiệm, nước trong ống thí nghiệm. Sự truyền nhiệt này làm nước trong ống thí nghiệm nóng dần lên.

- Đến khi nút bị bật ra thì đó là sự thực hiện công. Hơi nước đã tác dụng lên nút đậy một công. Công này làm cho nút đậy chuyển động và bắn ra khỏi ống thí nghiệm.

Câu 10: Trong thí nghiệm về thả quả bóng rơi, mỗi lần quả bóng nảy lên, độ cao của nó lại giảm dần. Cuối cùng không nảy lên được nữa. Trong hiện tượng này rõ ràng là cơ năng đã giảm dần. Vậy cơ năng đã biến mất hay đã chuyển thành một dạng năng lượng khác?

- Dùng kiến thức của bài nhiệt năng để giải thích hiện tượng trên.

Lời giải:

   Cơ năng của quả bóng chuyển thành nhiệt năng. Trong quá trình chuyển động, quả bóng cọ xát với không khí và một phần cơ năng của nó bị chuyển thành nhiệt năng truyền cho không khí. Khi nó rơi xuống đất, một phần cơ năng lại chuyển thành nhiệt năng truyền cho mặt đất.

D. Bài tập bổ sung

Bài 1: Nhiệt năng của một vật là

A. Tổng thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

B. Tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

C. Hiệu thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

D. Hiệu động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

Bài 2: Chọn phát biểu đúng về mối quan hệ giữa nhiệt năng và nhiệt độ:

A. Nhiệt độ của vật càng cao thì các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng chậm và nhiệt năng của vật càng nhỏ.

B. Nhiệt độ của vật càng thấp thì các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh và nhiệt năng của vật càng lớn.

C. Nhiệt độ của vật càng thấp thì các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng chậm và nhiệt năng của vật càng lớn.

D. Nhiệt độ của vật càng cao thì các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh và nhiệt năng của vật càng lớn.

Bài 3: Nhiệt do ngọn nến tỏa ra theo hướng nào?

A. Hướng từ dưới lên.

B. Hướng từ trên xuống.

C. Hướng sang ngang.

D. Theo mọi hướng.

Bài 4: Khi bỏ một thỏi kim loại đã được nung nóng đến 90°C vào một cốc ở nhiệt độ trong phòng (khoảng 24°C) nhiệt năng của thỏi kim loại nước giảm. Nhiệt năng của thỏi kim loại và của nước thay đổi như thế nào?

A. Nhiệt năng của thỏi kim loại tăng và của nước giảm.

B. Nhiệt năng của thỏi kim loại và của nước đều tăng.

C. Nhiệt năng của thỏi kim loại giảm và của nước tăng.

D. Nhiệt năng của thỏi kim loại và của nước đều giảm.

Bài 5: Có mấy cách làm thay đổi nhiệt năng của vật?

A. 1            

B. 2             

C. 3                      

D. 4

Bài 6: Nung nóng một cục sắt thả vào chậu nước lạnh, nước nóng lên, cục sắt nguội đi. Trong quá trình này có sự chuyển hóa năng lượng:

A. Từ cơ năng sang nhiệt năng.

B. Từ nhiệt năng sang nhiệt năng.

C. Từ cơ năng sang cơ năng.

D. Từ nhiệt năng sang cơ năng.

Bài 7: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về nhiệt năng của vật?

A. Chỉ những vật có khối lượng lớn mới có nhiệt năng.

B. Bất kì vật nào dù nóng hay lạnh thì cũng đều có nhiệt năng.

C. Chỉ những vật có nhiệt độ cao mới có nhiệt năng.

D. Chỉ những vật trọng lượng riêng lớn mới có nhiệt năng.

Bài 8: Nhiệt lượng là

A. Phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt.

B. Phần nhiệt năng mà vật nhận trong quá trình truyền nhiệt.

C. Phần nhiệt năng mà vật mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt.

D. Phần cơ năng mà vật nhận được hay mất bớt đi trong quá trình thực hiện công.

Bài 9: Chọn câu sai trong những câu sau:

A. Phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng.

B. Khi vật truyền nhiệt lượng cho môi trường xung quanh thì nhiệt năng của nó giảm đi.

C. Nếu vật vừa nhận công, vừa nhận nhiệt lượng thì nhiệt năng của nó tăng lên.

D. Chà xát đồng xu vào mặt bàn là cách truyền nhiệt để làm thay đổi nhiệt năng của vật.

Bài 10: Một vật có nhiệt năng 100J, sau khi nung nóng nhiệt năng của nó là 500J. Hỏi nhiệt lượng mà vật nhận được là bao nhiêu?

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 8 cực hay, có lời giải chi tiết khác:

• Dạng 10: Tìm nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp trong bài toán chuyển thể
• Dạng 11: Biết nhiệt độ cân bằng tìm đại lượng khác trong bài toán chuyển thể
• Dạng 12: Dạng bài tập về Đồ thị của quá trình chuyển thể (cực hay)
• Dạng 13: Xác định thể của vật qua quá trình trao đổi nhiệt
• Dạng 14: Cách giải bài tập về Phương trình cân bằng nhiệt (cực hay)

Xem thêm các loạt bài Để học tốt môn Vật Lí 8 hay khác:

• Giải bài tập Vật lý 8
• Giải sách bài tập Vật lí 8
• Giải VBT Vật Lí 8
• Top 36 Đề thi Vật Lí 8 có đáp án

---