Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 8 môn Vật lý phần Nhiệt học

Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí
Trang chủ: https://vndoc.com/ | Email hỗ trợ: [email protected]om | Hotline: 024 2242 6188
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT 8
PHẦN III: NHIỆT HỌC
Bài 1: Trong một bình nhiệt ợng kế chứa nước đá nhiệt độ t
1
= -5
0
C. Người ta đổ vào bình
một ợng ớc khối lượng m = 0.5kg nhiệt độ t
2
= 80
0
C. Sau khi cân bằng nhiệt thể ch của
chất chứa trong bình là: V = 1,2 lít. Tìm khối lượng của chất chứa trong bình. Biết khối lượng
riêng của ớc nước đá là: D
n
= 1000kg/m
3
D
d
= 900kg/m
3
, nhiệt dung riêng của nước
nước đá là: 4200J/kgK, 2100J/kgK. Nhiệt nóng chảy của nước đá là: 340000J/kg.
Giải:
Nếu đá tan hết thì khối lượng nước đá :
. 0,7
d n
m V D m kg
Nhiệt ợng cần cung cấp để ớc đá tan hết là:
1 1
0
d d d
Q m c t m
=
1
7350 238000 245350Q J
Nhiệt ợng do nước toả ra khi hạ nhiệt độ từ 80
0
C đến 0
0
C là:
2 2
. 0 168000
n
Q m c t J
Do: Q
2
< Q
1
nên ớc đá không tan hết, đồng thời. Q
2
>
1
0
d d
m c t
nên trong bình tồn tại c
nước nước đá. Suy ra nhiệt độ khi cân bằng nhiệt 0
0
C.
Khối ợng nước đá đã tan :
tan
168000 7350
0,4725
340000
d
m kg
Sau khi cân bằng nhiệt:
Khối ợng nước trong bình là:
Thể tích nước đá trong bình là:
1,2 0,9725 0,2275
d n
V V V l
Khối ợng nước đá trong bình là:
/
0,20475
d d d
m V D kg
Vậy khối lượng của chất trong bình :
/
1,17725
n d
m m m kg
Bài 2: Hai bình thông nhau chứa chất lỏng tới độ cao h. Bình bên phải tiết diện không đổi là S.
Bình bên trái tiết diện 2S tính tới độ cao h còn trên độ cao đó tiết diện S. Nhiệt độ của
chất lỏng bình bên phải được giữ không đổi còn nhiệt độ chất lỏng nh bên trái tăng thêm
0
t
C. Xác định mức chất lỏng mới bình bên phải. Biết rằng khi nhiệt độ tăng thêm 1
0
C thì thể
tích chất lỏng tăng thên n lần thể tích ban đầu. Bỏ qua sự nở của bình ống nối.
Giải:
Gọi D khối lượng riêng của ớc nhiệt độ ban đầu. Khi tăng nhiệt độ thêm
0
c
t
thì khối lượng
riêng của ớc là:
1 .
D
t
. gọi mực nước dâng lên nh bên trái
1
h
bình bên phải
2
h
,
do khối lượng nước được bảo toàn n ta có:
SSDhhhDS
t
hSShD
2
1
2
2
1
(1)
Khi ớc trong bình trạng thái cân bằng thì áp suất tại hai đáy phải bằng nhau, ta phương trình:
2
1
10
1
.10
hhD
t
hhD
(2)
Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí
Trang chủ: https://vndoc.com/ | Email h trợ: [email protected]c.com | Hotline: 024 2242 6188
Từ (1) (2) Ta
2
..
12
..
2
th
t
th
h
bỏ qua
t.
mẫu
t.
<<1
Do đó mực nước bình phải là:
2
.
1
22
t
hhhh
Bài 3: Trong một cục nước đá lớn 0
0
C một cái hốc với th tích V = 160cm
3
. Người ta rốt vào
hốc đó 60g ớc nhiệt độ 75
0
C. Hỏi khi ớc nguội hẳn thì thể tích hốc rỗng còn lại bao nhiêu?
Cho khối lượng riêng của nước ớc đá lần lượt D
n
= 1g/cm
3
D
d
= 0,9g/cm
3
. Nhiệt nóng chảy
của ớc đá là:
= 3,36.10
5
J/kg.
Giải:
Do khối đá lớn 0
0
C nên khi đổ 60g nước vào thì nhiệt độ của nước là 0
0
C. Nhiệt lượng do nước
toả ra để nguội đến 0
0
C là:
JtcmQ 1890075.4200.06,0..
Nhiệt ợng này làm tan một ợng ớc đá là:
gkg
Q
m 25,5605625,0
10.36,3
18900
5
Thể tích phần đá tan là:
3
1
5,62
9,0
25,56
cm
D
m
V
d
Thể tích của hốc đá y giờ là:
3
1
'
5,2225,62160 cmVVV
Trong hốc chứa lượng ớc là:
25,5660
lượng nước này thể tích
3
25,116 cm
Vậy thể tích
của phần rỗng là:
3
25,10625,1165,222 cm
Bài 4: Trong một bình nhiệt ợng kế chứa 200ml nước nhiệt độ ban đầu t
0
=10
0
C. Để
200ml ớc nhiệt độ cao n 40
0
C, người ta dùng một cốc đổ 50ml nước nhiệt độ 60
0
C vào
bình rồi sau khi cân bằng nhiệt lại múc ra từ bình 50ml nước. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với cốc bình
môi trường. Hỏi sau tối thiểu bao nhiêu ợt đổ thì nhiệt độ của nước trong bình sẽ cao hơn
40
0
C ( Một lượt đổ gồm một lần múc ớc vào và một lần múc ớc ra)
Giải:
Nhiệt độ ban đầu của nước trong bình 10
0
C. Khối lượng nước ban đầu trong bình m
0
= 200g.
Khối ợng nước mỗi lần đổ ớc o múc nước ra m= 50g nhiệt độ ban đầu của ớc đổ
vào t= 60
0
C .
Giả sử sau ợt thứ ( n 1) thì nhiệt độ của nước trong bình là: t
n-1
sau lượt thứ n t
n
. Phương
trình n bằng nhiệt :
10
.
nnthnt
ttcmQttcmQ
5
4.
1
0
10
nn
n
tt
mm
tmtm
t
( Với n =
1,2,3....)
Ta bảng sau:
Sau ợt thứ n
1
2
3
4
5
Nhiệt độ t
n
20
0
C
28
0
C
34,4
0
C
39,52
0
C
43,6
0
C
Vậy sau lượt th 5 nhiệt độ của nước sẽ cao hơn 40
0
C
Bài 5: Trong một xi lanh thẳng đứng dưới một pít tông rất nhẹ tiết diện S = 100cm
2
chứa M =
1kg ớc 0
0
C. Dưới xi lanh có một thiết bị đun công suất P = 500W. Sau bao lâu kể từ lúc bật
thiết bị đun t tông sẽ được nâng lên thêm h = 1m so với độ cao ban đầu? Coi chuyển động của pít
tông khi lên cao đều , hãy ước lượng vận tốc của pít tông khi đó. Cho biết nhiệt dung riêng của
Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí
Trang chủ: https://vndoc.com/ | Email h trợ: [email protected]c.com | Hotline: 024 2242 6188
nước là 4200J/ kg K,nhiệt hoá hơi của nước 2,25.10
6
J/kg, khối lượng riêng của hơi nước nhiệt
độ 100
0
C áp suất khí quyển 0,6kg/m
3
. Bỏ qua sự mất mát nhiệt bởi xi lanh môi trường.
Giải:
Coi sự nở nhiệt sự hoá hơi không làm thay đổi mức nước. Khi t tông độ cao h thể ch
nước là:
V = S.h = 0,01m
3
Nhiệt ợng cần cung cấp để nước nóng từ 0
0
C lên tới 100
0
C hoá hơi 100
0
C là:
KJKJKJlDVtmcQ 5,4325,13419
Do bỏ qua sự mất mát nhiệt nên :
s
P
Q
tPtQ 865
Thời gian đó gồm 2 giai đoạn thời gian đun sôi t
1
thời gian hoá hơi t
2
: t = t
1
+ t
2
Do công suất đun không đổi nên:
31
2
1
lDV
tmc
t
t
Vậy:
stt 27
32
1
2
.Vận tốc của pít tông tính từ lúc hoá hơi
scm
t
h
v /7,3
2
Bài 6: Trong một bình thành mỏng thẳng đứng diện tích đáy S = 100cm
3
chứa ớc nước đá
nhiệt độ t
1
= 0
0
C, khối lượng nước gấp 10 lần khối ợng nước đá. Một thiết bị bằng thép được đốt
nóng tới
t
2
= 80
0
C rồi nhúng ngập trong ớc, ngay sau đó mức nước trong bình dâng lên cao thêm h = 3cm.
Tìm khối lượng của nước lúc đầu trong bình biết rằng khi trạng thái cân bằng nhiệt được thiết lập
trong bình nhiệt độ của t = 5
0
C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình môi trường. Cho biết
nhiệt dung riêng của ớc 4200J/kgK, của nước đá 2100J/kgK, của thép là 500J/kgK. Nhiệt
nóng chảy của nước đá là: 330KJ/Kg , khối ợng riêng của thép 7700kg/m
3
.
Giải:
Gọi khối lượng nước đá trong nh lúc đầu m
0
thì khối lượng ớc trong bình 10m
0
Thể tích của khối thép đúng bằng thể tích nước bị chiếm chỗ:
333
10.3,0300100.3. mcmShV
t
Khối ợng của khối thép:
kgVDm
ttt
31,27700.10.3,0.
3
Phương trình n bằng nhiệt :
2 0 0 0 1 0 0
10 0,154 10. 1,54
t t n
m C t t m m m C t t m kg m m kg
Bài 7: Một bình nhiệt lượng diện tích đáy S = 30cm
2
chứa ớc (V= 200cm
3
) nhiệt độ
T
1
= 30
0
C. Người ta thả vào bình một cục nước đá có nhiệt độu ban đầu T
0
= 0
0
C, khố lượng
m= 10g. Sau khi cvân bằng nhiệt mực nước trong bình nhiệt lượng kế đã thay đổi bao nhiêu so với
khi vừa thả cục nước đá? Biết rằng khi nhiệt độ tăng 1
0
C thì thể tích nước ng = 2,6.10
-3
lần thể
tích ban đầu. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình môi trường. Nhiệt dung của nước nhiệt nóng
chảy của nước đá lần lượt là:
C= 4200J/kgK,
=330kJ/kg.
Giải:
Sự thay đổi mức nước trong bình do thể tích ớc phụ thuộc o nhiệt độ. Nếu không có sự nở
nhiệt thì không sảy ra sự thay đổi mức nước áp suất tác dụng lên đáy khi vừa thả cục nước đá
khi cục ớc đá tan hết như nhau.

Đề cương ôn thi học sinh giỏi lớp 8 môn Vật lý

Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 8 môn Vật lý phần Nhiệt học học có đáp án. Đây là đề thi ôn tập củng cố kiến thức môn Vật lí lớp 8. Hy vọng với tài liệu này sẽ giúp ích cho các bạn ôn thi HSG lớp 8 sắp tới. Chúc các bạn ôn thi tốt, mời các bạn cùng tham khảo

Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu học tập THCS miễn phí trên Facebook: Tài liệu học tập lớp 8. Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu mới nhất.

Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 8 môn Vật lý phần Nhiệt học được VnDoc chia sẻ trên. Hy vọng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các bạn học sinh ôn tập củng cố lại phần kiến thức đã học và kỹ năng giải đề thi, biết cách phân bổ thời gian làm bài. Mời các bạn tham khảo tài liệu trên

.......................................................................

Ngoài Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 8 môn Vật lý phần Nhiệt học. Mời các bạn học sinh còn có thể tham khảo các đề thi học học kì 1 lớp 8, đề thi học học kì 2 lớp 8 các môn Toán, Văn, Anh, Hóa, Lý, Địa, Sinh mà chúng tôi đã sưu tầm và chọn lọc. Với đề thi lớp 8 này giúp các bạn rèn luyện thêm kỹ năng giải đề và làm bài tốt hơn. Chúc các bạn ôn thi tốt

Đánh giá bài viết
3 1.744
0 Bình luận
Sắp xếp theo
Thi học sinh giỏi lớp 8 Xem thêm