Giải KHTN 8 Bài 26 (Chân trời sáng tạo): Năng lượng nhiệt và nội năng

Giải KHTN 8 Bài 26: Năng lượng nhiệt và nội năng

Giải KHTN 8 trang 120

Mở đầu trang 120 KHTN 8: Nếu nhỏ đồng thời một giọt màu vào cốc nước nóng và cốc nước lạnh thì ở cốc nào giọt màu loang ra nhanh hơn?

Trả lời:

Nếu nhỏ đồng thời một giọt màu vào cốc nước nóng và cốc nước lạnh thì ở cốc nước nóng giọt màu loang ra nhanh hơn.

1. Năng lượng nhiệt và nội năng

Câu hỏi thảo luận 1 trang 120 KHTN 8: Trong thí nghiệm Brown (Hình 26.1), các hạt phấn hoa trong nước chuyển động như thế nào khi quan sát qua kính hiển vi?

Trả lời:

Trong thí nghiệm Brown, các hạt phấn hoa trong nước chuyển động không ngừng về mọi phía khi quan sát qua kính hiển vi.

Câu hỏi thảo luận 2 trang 120 KHTN 8: Vì sao gọi sự chuyển động hỗn độn không ngừng của các nguyên tử, phân tử là chuyển động nhiệt?

Trả lời:

Gọi sự chuyển động hỗn độn không ngừng của các nguyên tử, phân tử là chuyển động nhiệt vì sự chuyển động của các nguyên tử, phân tử liên quan chặt chẽ với nhiệt độ.

Vận dụng 1 trang 120 KHTN 8: Trả lời câu hỏi ở phần Mở đầu bài học.

Trả lời:

Nếu nhỏ đồng thời một giọt màu vào cốc nước nóng và cốc nước lạnh thì ở cốc nước nóng giọt màu loang ra nhanh hơn. Vì nhiệt độ của cốc nước nóng lớn hơn nhiệt độ của cốc nước lạnh nên các nguyên tử, phân tử nước nóng chuyển động nhanh hơn các nguyên tử, phân tử nước lạnh làm các giọt màu loang ra nhanh hơn.

Giải KHTN 8 trang 121

Câu hỏi thảo luận 3 trang 121 KHTN 8: Phân biệt năng lượng nhiệt và nội năng của một vật.

Trả lời:

Câu hỏi thảo luận 4 trang 121 KHTN 8: Vì sao hơi nước sôi (Hình 26.2) có thể làm bật nắp ấm, còn nếu nước trong ấm chưa sôi thì không xảy ra điều đó?

Trả lời:

Khi nước trong ấm sôi tức nhiệt độ của nước tăng lên nhiều so với khi nước chưa sôi, các phân tử nước chuyển động nhanh hơn rất nhiều so với các phân tử nước khi nước chưa sôi. Động năng của các phân tử nước khi nước sôi tăng lên, do đó nội năng của phân tử nước tăng dẫn tới có nhiều phân tử nước chuyển động lên trên cao va chạm vào nắp ấm tạo ra lực đẩy lớn đủ để làm bật nắp ấm lên.

Câu hỏi thảo luận 5 trang 121 KHTN 8: Vì sao khi vật bị cọ xát thì nội năng của vật tăng?

Trả lời:

Khi vật bị cọ xát thì nhiệt độ của vật tăng lên làm các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động nhanh hơn làm nội năng của vật tăng lên.

Luyện tập 1 trang 121 KHTN 8: Khi người thợ rèn thả một thanh sắt đã nung nóng đỏ vào trong chậu nước lạnh thì nội năng của thanh sắt và của chậu nước thay đổi như thế nào?

Trả lời:

Khi người thợ rèn thả một thanh sắt đã nung nóng đỏ vào trong chậu nước lạnh thì nội năng của thanh sắt giảm đi và nội năng của chậu nước tăng lên.

2. Đo năng lượng nhiệt

Câu hỏi thảo luận 6 trang 121 KHTN 8: Tiến hành đo năng lượng nhiệt với một thể tích nước V₁ vừa đủ rồi lặp lại phép đo với thể tích nước V₂ = $\frac{V_1}{2}$(giữ nguyên nhiệt độ ban đầu). Hoàn thành Bảng 26.1.

Trả lời:

Thực hiện thí nghiệm ta thu được số liệu minh họa sau (các em tham khảo):

a. So sánh: Năng lượng nhiệt mà nước thu vào khi nhiệt độ tăng thêm 5⁰C, 10⁰C lớn hơn năng lượng nhiệt của nước ở nhiệt độ ban đầu.

b. So sánh: Thể tích nước cần đun lớn hơn thì giá trị năng lượng nhiệt cần thiết để đun sôi nước tăng lên.

Giải KHTN 8 trang 122

Câu hỏi thảo luận 7 trang 122 KHTN 8: Trong thí nghiệm ở Hình 26.3, năng lượng được chuyển hóa như thế nào?

Trả lời:

Năng lượng điện được chuyển hóa thành năng lượng nhiệt.

Câu hỏi thảo luận trang 122 KHTN 8: Thực hành đo năng lượng nhiệt

Chuẩn bị: bộ nguồn, jun kế, nhiệt lượng kế và bộ đun, nhiệt kế, que khuấy, dây nối.

Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Đong và rót một lượng nước vừa đủ vào nhiệt lượng kế. Đọc và ghi lại nhiệt độ ban đầu của nước.

Bước 2: Lắp các dụng cụ như Hình 26.3. Sau đó bật nút ON trên bộ nguồn và trên jun kế.

Bước 3: Nhấn nút START trên jun kế. Khuấy đều nước trong nhiệt lượng kế bằng que khuấy đồng thời theo dõi số chỉ của nhiệt kế và jun kế. Đọc và ghi lại số đo của jun kế khi nhiệt độ của nước tăng thêm 5⁰C, 10⁰C so với ban đầu.

Bước 4: Khi nước sôi, nhấn nút STOP trên nhiệt lượng kế. Đọc và ghi lại số đo hiển thị trên jun kế.

Trả lời:

Thực hiện các bước trong thí nghiệm ta thu được số liệu minh họa sau (các em tham khảo):

Vận dụng 2 trang 122 KHTN 8: Nêu vai trò của năng lượng nhiệt trong đời sống.

Trả lời:

Trong đời sống sinh hoạt hàng ngày ở các hộ gia đình, năng lượng nhiệt có vai trò quan trọng, được sử dụng cho rất nhiều nhu cầu khác nhau như: để đun nấu thức ăn (bếp gas, bếp điện, lò nướng, nồi cơm điện, …); để cấp nước nóng cho tắm giặt (bình đun nước bằng gas, bằng điện, bằng năng lượng mặt trời); để sưởi ấm mùa đông (lò sưởi, bơm nhiệt – điều hòa nhiệt độ chạy chiều làm nóng); để sấy khô tóc khi vừa tắm xong, sấy quần áo khi trời nồm ẩm (máy sấy, máy hút ẩm, tủ sấy); để làm mát không khí về mùa hè (quạt hơi nước, máy lạnh – điều hòa nhiệt độ chạy chiều làm mát); để làm lạnh, làm đông bảo quản thức ăn, thực phẩm (tủ lạnh, tủ đông); v.v…

Lý thuyết Năng lượng nhiệt và nội năng

1. Năng lượng nhiệt và nội năng

- Năng lượng nhiệt của một vật là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

- Nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng tương tác của các phân tử cấu tạo nên vật.

- Khi một vật được nung nóng, các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động nhanh hơn, do đó nội năng của vật tăng.

2. Đo năng lượng nhiệt

- Để đo năng lượng nhiệt mà vật nhận vào khi bị đun nóng, người ta sử dụng jun kế.

- Jun kế (joulemeter) là dụng cụ đo hiển thị trực tiếp giá trị năng lượng nhiệt mà một vật nhận vào khi được đun nóng.

* Ví dụ thực tế về cách đo năng lượng nhiệt bằng jun kế:

- Chuẩn bị: bộ nguồn, jun kế, nhiệt lượng kế và bộ đun, nhiệt kế, que khuấy, dây nối. Nhiệt lượng kế là một bình cách nhiệt, bên trong có gắn bộ đun bằng điện.

- Tiến hành thí nghiệm:

+ Bước 1: Đong và rót một lượng nước vừa đủ vào nhiệt lượng kế. Đọc và ghi lại nhiệt độ ban đầu của nước.

+ Bước 2: Lắp các dụng cụ như Hình 26.3. Sau đó bật nút ON trên bộ nguồn và trên jun kế.

+ Bước 3: Nhấn nút START trên jun kế. Khuấy đều nước trong nhiệt lượng kế bằng que khuấy đồng thời theo dõi số chỉ của nhiệt kế và jun kế. Đọc và ghi lại số đo của jun kế khi nhiệt độ của nước tăng thêm 5 °C, 10 °C so với ban đầu.

+ Bước 4: Khi nước sôi, nhấn nút STOP trên nhiệt lượng kế. Đọc và ghi lại số đo hiển thị trên jun kế.

Xem thêm lời giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 8 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 27: Sự truyền nhiệt

Bài 28: Sự nở vì nhiệt

Ôn tập chương 5

Bài 1: Sử dụng hoá chất, dụng cụ và các thiết bị điện an toàn

Bài 2: Biến đổi vật lí và biến đổi hoá học