Giải bài tập VBT Vật lý lớp 8 bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt
Giải VBT Vật lý 8 bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt
Giải bài tập VBT Vật lý lớp 8 bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt hướng dẫn các bạn học sinh giải các bài tập nằm trong sách Vở bài tập Vật lý lớp 8. Hy vọng với lời giải ngắn gọn dễ hiểu giúp các bạn học sinh nắm chắc kiến thức bài học đồng thời học tốt môn Lý lớp 8. Mời các bạn cùng tham khảo
- Giải bài tập VBT Vật lý lớp 8 bài 21: Nhiệt năng
- Giải bài tập VBT Vật lý lớp 8 bài 22: Dẫn nhiệt
- Giải bài tập VBT Vật lý lớp 8 bài 23: Đối lưu - Bức xạ nhiệt
- Giải bài tập VBT Vật lý lớp 8 bài 24: Công thức tính nhiệt lượng
Câu C1 trang 118 VBT Vật Lí 8:
Lời giải:
a) Tính nhiệt lượng
Coi nhiệt nước độ sôi là t1 = 100oC, nhiệt độ nước trong phòng là t2 = 25oC.
Gọi t là nhiệt độ hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt.
- Nhiệt lượng do m1 = 200 g = 0,2 kg nước sôi tỏa ra: Q1 = m1.c.(t1 – t)
- Nhiệt lượng do m2 = 300 g = 0,3 kg nước thu vào: Q2 = m2.c(t – t2)
Phương trình cân bằng nhiệt:
Q2 = Q1
hay m1.c(t1 – t) = m2.c.(t – t2)
b) Kết quả của thí nghiệm kiểm tra: Nhiệt độ tính được không bằng nhiệt độ đo được.
Giải thích lí do: Là vì trên thực tế có sự mất mát nhiệt lượng ra môi trường xung quanh và không khí.
Câu C2 trang 118 VBT Vật Lí 8:
Tóm tắt:
m1 = 0,5 kg; c1 = 380 J/kg.K;
m2 = 500 g = 0,5 kg; c2 = 4200 J/kg.K;
t1 = 80oC, t = 20oC;
Q2 = ?; Δt2 = ?
Lời giải:
Nhiệt lượng nước nhận được bằng đúng nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra là:
Q2 = Q1 = m1.c1.(t1 - t) = 0,5.380.(80 - 20) = 11400J.
Độ tăng nhiệt độ của nước là:
Câu C3 trang 118 VBT Vật Lí 8:
Tóm tắt:
m1 = 400g = 0,4 kg; c1; t1 = 100oC;
m2 = 500 g = 0,5 kg; c2 = 4190 J/kg.K; t2 = 13oC;
Nhiệt độ cân bằng: t = 20oC; c1 = ?
Lời giải:
Nhiệt lượng do kim loại tỏa ra là:
Q1 = m1.c1.(t1 – t)
Nhiệt lượng do nước thu vào là:
Q2 = m2.c2.(t - t2)
Phương trình cân bằng nhiệt:
Q1 = Q2 hay m1.c1.(t1 – t) = m2.c2.(t - t2)
Nhiệt dung riêng của kim loại là:
Ghi nhớ:
- Khi có 2 vật truyền nhiệt cho nhau thì:
+ Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho tới khi nhiệt độ 2 vật bằng nhau thì sự truyền nhiệt ngừng lại.
+ Nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào.
- Phương trình cân bằng nhiệt: Qtỏa ra = Qthu vào.
Bài 25.1 trang 119 VBT Vật Lí 8: Người ta thả ba miếng đồng, nhôm, chì có cùng khối lượng vào một cốc nước nóng. Hãy so sánh nhiệt độ cuối cùng của ba miếng kim loại trên bằng cách chọn các câu trả lời sau đây:
A. Nhiệt độ của ba miếng bằng nhau.
B. Nhiệt độ của miếng nhôm cao nhất, rồi đến miếng đồng, miếng chì.
C. Nhiệt độ của miếng chì cao nhất, rồi đến miếng đồng, miếng nhôm.
D. Nhiệt độ của miếng đồng cao nhất, rồi đến miếng nhôm, miếng chì.
Lời giải:
Chọn A.
Vì khi thả ba miếng kim loại cùng khối lượng vào cốc nước nóng thì nhiệt độ của cốc nước cao hơn sẽ truyền sang ba miếng kim loại và cuối cùng khi nhiệt độ của ba miếng bằng nhau thì quá trình truyền nhiệt sẽ dừng lại.
Bài 25.2 trang 119 VBT Vật Lí 8: Người ta thả ba miếng đồng, chì có cùng khối lượng và cùng được đun nóng tới 100oC vào một cốc nước lạnh. Hãy so sánh nhiệt lượng do các miếng kim loại trên truyền cho nước bằng cách chọn các câu trả lời sau đây:
A. Nhiệt lượng của ba miếng truyền cho nước bằng nhau.
B. Nhiệt lượng của miếng nhôm truyền cho nước lớn nhất, rồi đến miếng đồng, miếng chì.
C. Nhiệt lượng của miếng chì truyền cho nước lớn nhất, rồi đến miếng đồng, miếng nhôm.
D. Nhiệt lượng của miếng đồng truyền cho nước lớn nhất, rồi đến miếng nhôm, miếng chì.
Lời giải:
Chọn B.
Vì nhiệt lượng do 3 miếng kim loại tỏa ra là: Qtỏa = m.c.Δt mà chúng có cùng khối lượng và nhiệt độ như nhau nên nhiệt dung riêng của kim loại nào lớn hơn thì nhiệt lượng của nó tỏa ra lớn hơn. Cnhôm > cđồng > cchì nên Qnhôm > Qđồng > Qchì.
Bài 25.3 trang 119-120 VBT Vật Lí 8: Một học sinh thả 300g chì ở 100oC vào 250g nước 58,5oC làm cho nước nóng lên tới 60oC.
a) Hỏi nhiệt độ của chì ngay khi cân bằng nhiệt?
b) Tính nhiệt lượng nước thu vào.
c) Tính nhiệt dung riêng của chì.
d) So sánh nhiệt dung riêng của chì tính được với nhiệt dung riêng của chì tra trong bảng và giải thích tại sao có sự chênh lệch. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K.
Tóm tắt:
Chì: m1 = 300g = 0,3kg; t1 = 100oC
Nước: m2 = 250g = 0,25kg; t2 = 58,5oC; c2 = 4190J/kg.K
t = 60oC
a) Khi cân bằng tchì = tcb = ?
b) Qnước thu = Q2 = ?
c) Tìm cchì = c1 = ? (J/kg.K)
d) So sánh c1 với giá trị trong bảng? Giải thích?
Lời giải:
a) Nhiệt độ cuối cùng của chì bằng nhiệt độ cuối của nước:
Qtỏa = Qthu
m1.c1.(100 – tcân bằng) = m2.c2.( tcân bằng – 58,5)
⇒ tcân bằng = 60o.
b) Nhiệt lượng nước thu vào là:
Q2 = m2.c2.(t – t2) = 0,25. 4190.(60 – 58,5) = 1571,25J.
c) Nhiệt lượng trên là do chì tỏa ra, do đó có thể tính được nhiệt dung riêng của chì là:
d) Chỉ gần bằng. Có sự chênh lệch này là do sự thất thoát nhiệt do truyền cho môi trường xunh quanh.
Bài 25.4 trang 120 VBT Vật Lí 8: Một nhiệt lượng kế chứa 2 lít nước ở nhiệt độ 15oC. Hỏi nước nóng lên tới bao nhiêu độ nếu bỏ vào nhiệt lượng kế một quả cầu bằng đồng thau khối lượng 500 g được đun nóng tới 100oC.
Lấy nhiệt dung riêng của đồng thau là 368J/kgK, của nước là 4186J/kgK. Bỏ qua nhiệt lượng truyền cho nhiệt lượng kế và môi trường bên ngoài.
Tóm tắt:
Nước: Vnước = 2 lít ↔ m1 = 2kg; t1 = 15oC; c1 = 4186J/kg.K
Đồng: m2 = 500g = 0,5kg, t2 = 100oC; c2 = 368J/kg.K
Tìm t = ? (oC)
Lời giải:
Nhiệt lượng quả cầu đồng tỏa ra là:
Q2 = m2.c2.(t2 – t) = 0,5.368.(100 – t)
Nhiệt lượng nước thu vào là:
Q1 = m1.c1.(t – t1) = 2.4186.(t – 15)
Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên:
Qthu = Qtỏa ↔ Q2 = Q1
↔ 0,5.368.(100 – t) = 2.4186.(t – 15)
Suy ra t = 16,83oC.
Bài 25a trang 120 VBT Vật Lí 8: Câu nào sau đây là đúng nhất?
A. Nhiệt chỉ có thể truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp.
B. Nhiệt không thể truyền từ vật có nhiệt độ thấp sang vật có nhiệt độ cao.
C. Nhiệt không thể truyền được giữa hai vật có nhiệt độ bằng nhau.
D. Cả ba câu trên đều đúng.
Lời giải:
Chọn A.
Vì nhiệt chỉ tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn nên câu A đúng.
A. Nhiệt chỉ có thể truyền từ vật có nhiệt năng lớn hơn sang vật có nhiệt năng nhỏ hơn.
B. Nhiệt có thể truyền từ vật có nhiệt năng nhỏ hơn sang vật có nhiệt năng lớn hơn.
C. Nhiệt không thể truyền giữa hai vật có nhiệt năng bằng nhau.
D. Cả ba câu trên đều đúng.
Lời giải:
Chọn B.
Vì nhiệt chỉ tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn nên nhiệt vẫn có thể truyền từ vật có nhiệt năng nhỏ hơn (nhưng có thể có nhiệt độ lớn hơn) sang vật có nhiệt năng lớn hơn (nhưng có thể có nhiệt độ thấp hơn).
Bài 25b trang 121 VBT Vật Lí 8: Câu nào sau đây là đúng?
A. Nhiệt chỉ có thể truyền từ vật có nhiệt năng lớn hơn sang vật có nhiệt năng nhỏ hơn.
B. Nhiệt có thể truyền từ vật có nhiệt năng nhỏ hơn sang vật có nhiệt năng lớn hơn.
C. Nhiệt không thể truyền giữa hai vật có nhiệt năng bằng nhau.
D. Cả ba câu trên đều đúng.
Lời giải:
Chọn B.
Vì nhiệt chỉ tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn nên nhiệt vẫn có thể truyền từ vật có nhiệt năng nhỏ hơn (nhưng có thể có nhiệt độ lớn hơn) sang vật có nhiệt năng lớn hơn (nhưng có thể có nhiệt độ thấp hơn).
Bài 25c trang 121 VBT Vật Lí 8: Nội dung nào sau đây không liên quan đến nguyên lí truyền nhiệt giữa hai vật?
A. Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
B. Nhiệt truyền từ vật có nhiệt năng lớn hơn sang vật có nhiệt năng nhỏ hơn.
C. Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.
D. Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại.
Lời giải:
Chọn B.
Khi có 2 vật truyền nhiệt cho nhau thì:
+ Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho tới khi nhiệt độ 2 vật bằng nhau thì sự truyền nhiệt ngừng lại.
+ Nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào.
Bài 25d trang 121 VBT Vật Lí 8: Một nhiệt lượng kế bằng đồng khối lượng 100g chứa 500 g nước ở nhiệt độ 15oC. Người ta thả vào nhiệt lượng kế một miếng nhôm ở 100oC. Nhiệt độ của nhiệt lượng kế khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 20oC. Tính khối lượng của miếng nhôm. Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường bên ngoài.
Tóm tắt:
Nhiệt lượng kế: m1 = 100g = 0,1kg; t1 = 15oC; c1 = 380J/kg.K
Nước: m2 = 500g = 0,5kg; t2 = 15oC; c2 = 4200J/kg.K
Miếng nhôm: m3; t3 = 100oC; c3 = 880J/kg.K
tcân bằng = t = 20oC
Tìm m3 = ?
Lời giải:
Nhiệt lượng nhiệt lượng kế và nước thu vào lần lượt là:
Q1 = m1.c1.(t – t1) = 0,1.380.(20 – 15) = 190J
Q2 = m2.c2.(t – t2) = 0,5.4200.(20 – 15) = 10500J
Nhiệt lượng miếng hợp kim tỏa ra:
Q3 = m3.c3.(t3 – t) = m3.880.(100 – 20) = 70400m3 ( J)
Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên:
Q3 = Q1 + Q2 (1)
↔ 70400m3 = 190 + 10500 = 10690J
→ m3 = 0,152kg = 152g.
Bài 25đ trang 121 VBT Vật Lí 8: Phải pha bao nhiêu lít nước ở 20oC vào 3 lít nước ở 100oC để sau khi pha có nhiệt độ là 40oC?
Lời giải:
Nhiệt lượng do nước lạnh thu vào: Q1 = m1.c1.(40 – 20)
Nhiệt lượng do nước nóng tỏa ra: Q2 = m2.c2.(100 – 40)
Do Q1 = Q2 và c1 = c2 = cnước ⇔ 20.m1 = 60.m2 (1)
Mặt khác: m2 = 3kg (vì 3 lít nước ứng với 3kg nước).
Do đó từ (1) ta suy ra m1 = 9kg.
Vì 1 lít nước ứng với 1kg nước nên 9kg nước có thể tích là 9 lít.
Vậy phải pha 9 lít nước ở nhiệt độ 20oC vào 3 lít ở nhiệt độ 100oC.
....................................
Ngoài Giải bài tập VBT Vật lý lớp 8 bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt. 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 học kì 2 lớp 8 này giúp các bạn rèn luyện thêm kỹ năng giải đề và làm bài tốt hơn. Chúc các bạn ôn thi tốt
