Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (71.39 KB, 5 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
các dạng bài tập hsg phần nhiệt học
Một số bài tập định tính
NhiƯt häc
Bài1: Nhiệt độ bình thờng của thân thể ngời là 36,60<sub>C. Tuy nhiên ta</sub>
không thấy lạnh khi nhiệt độ của khơng khí là 250<sub>C và cảm thấy rất nóng khi</sub>
nhiệt độ khơng khí là 360<sub>C. Cịn trong nớc thì ngợc lại, khi ở nhiệt 36</sub>0<sub>C con</sub>
ngời cảm thấy bình thờng, còn khi ở 250<sub>C ngời ta cảm thấy lạnh. Giải thích</sub>
nghịch lí này nh thÕ nµo?
Bài 2: Sự truyền nhiệt chỉ thực hiện đợc từ một vật nóng hơn sang một
vật lạnh hơn. Nhng một chậu nớc để trong phịng có nhiệt độ bằng nhiệt độ của
khơng khí xung quanh, lẽ ra nó khơng thể bay hơi đợc vì khơng nhận đợc sự
truyền nhiệt từ khơng khí vào nớc. Tuy vậy, trên thực tế , nớc vẫn cứ bay hơi.
Hãy giải thích điều nh là vơ lí đó.
Bài 3: Ai cũng biết rằng giấy rất dễ cháy.Nhnng có thể đun sơi nớc
trong một cái cốc bằng giấy, nếu đa cốc này vào ngọn lửa của bếp đèn dầu đang
cháy. Hãy giải thích nghịch lí đó.
Bµi 4: VỊ mïa hÌ, ë nhiỊu xø nãng ngời ta thờng mặc quần áo dài hoặc
quấn quanh ngời bằng những tấm vải lớn. Còn ở nớc ta lại thờng mặc quần áo
mỏng, ngắn. Vì sao vậy?
Bi 5: Ti sao trong tủ lạnh, ngăn làm đá đợc đặt trên cùng, còn trong
các ấm điện, dây đun lại đợc đặt gần sát đáy?
Bài 6: Một quả cầu kim loại đợc treo vào một lực kế nhạy và nhúng
trong một cốc nớc. Nếu đun nóng đều cốc nớc và quả cầu thì số chỉ lực kế tăng
hay giảm? Biết rằng khi nhiệt độ tăng nh nhau thì nớc nở nhiều hơn kim loại.
Bài tập về trao đổi nhiệt
Bai 1: Ngời ta thả vào 0,2kg nớc ở nhiệt độ 200<sub>C một cục sắt có khối </sub>
l-ợng 300g ở nhiệt độ 100<sub>C và một miếng đồng có khối lợng 400g ở 25</sub>0<sub>C. Tính</sub>
Bài 2: Để có M = 500g nớc ở nhiệt độ t = 180<sub>C để pha thuốc rửa ảnh,</sub>
ngời ta đẵ lấy nớc cất ở t1= 600C trộn với nớc cất đang ở nhiệt độ t2= 40C. Hoỉ đẵ
dùng bao nhiêu nớc nóng và bao nhiêu nớc lạnh? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với vỏ
bình.
Bài 3: Để xác định nhiệt độ của một chiếc lò, ngời ta đốt trong nó một
cục sắt có khối lợng m = 0,3kg rồi thả nhanh vàotrong bình chứa m1 = 4kg nớc
có nhiệy độ ban đầu là t1 = 80C. Nhiệt độ cuối cùng trong bình là t2 = 160C. Hãy
xác định nhiệt độ của lò. Bỏ qua trao đổi nhiệt với vỏ bình. Nhiệt dung riêng của
sắt là c = 460J/kg.K.
Bài 4: Một cục đồng khối lợng m1 = 0,5kg đợc nung nóng đến nhiệt độ
t1 = 9170C rồi thả vào một chậu chứa m2 = 27,5kg nớc đang ở nhiệt độ t2 =
15,50<sub>C. Khi cân bằng nhiệt độ thì nhiệt độ của cả chậu là t = 17</sub>0<sub>C. Hãy xác định</sub>
nhiệt dung riêng của đồng. Nhiệt dung riêng của nớc c2 = 4200J/kg.K. Bỏ qua
trao đổi nhiệt với chậu nớc.
Bài 5: Để có thể làm sơi m = 2kg nớc có nhiệt độ ban đầu t1 = 100C
chứa trong một chiếc nồi bằng nhơm có khối lợng m1 cha biết, ngời ta đẵ cấp
một nhiệt lợng Q = 779 760J. Hãy xác định khối lợng của nồi. Biết nhiệt dung
riêng của nhôm là c1 = 880J/Kg.K. Xem nh khơng có nhiệt lợng hao phớ.
Bài 6: Một nhiệt lợng kế khối lợng m1 = 100g, chøa m2 = 500g níccïng
ở nhiệt độ t1= 150C. Ngời ta thả vào đó m = 150g hỗn hợp bột nhơm và thiếc đợc
nung nóng tới t2 = 1000C. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là t = 170C. Tớnh khi lng
nhôm và thiếc có trong hỗn hợp. Nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lợng kế,
của níc, nh«m, thiÕc lần lợt là : c1 = 460J/kg.K ; c2 = 4200J/kg.K ; c3 =
900J/kg.K ; c4 =230J/kg.K.
Bài 7 : Có hai bình cách nhiệt. B×nh 1 chøa m1 = 2kg níc ë t1 = 400C. B×nh 2
chøa m2 = 1kg níc ë t2 = 200C. Ngêi ta trót mét lỵng níc m, tõ b×nh 1 sang b×nh
2. Sau khi ở bình 2 nhiệt độ đẵ ổn định, lại trút lợng nớc m,<sub> từ bình 2 trở lại bình</sub>
1. nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là t,
1 = 380C. TÝnh khèi lỵng níc m, trót
trong mỗi lần và nhiệt độ cân bằng t,
2 ë b×nh 2.
Bài 8 : Có hai bình, mỗi bình đựng một chất lỏng nào đó. Một HS lần lợt múc
từng ca chất lỏng ở bình 2 trút vào bình 1 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng ở bình
1 sau mỗi lần trút : 200<sub>C, 35</sub>0<sub>C, rồi bỏ sót mất 1 lần khơng ghi, rồi 50</sub>0<sub>C. Hãy</sub>
Bài 9 : a) Một hệ gồm có n vật có khối lợng m1, m2,…..mn ở nhiệt độ ban đầu t1,
t2, ….tn, làm bằng các chất có nhiệt dung riêng c1, c2, …… cn, trao đổi nhiệt với
nhau.Tính nhiệt độ chung của hệ khi có cân bằng nhiệt.
b) Ap dụng : Thả 300g sắt ở nhiệt độ 100<sub>C và 400g đồng ở 25</sub>0<sub>C vào 200g</sub>
nớc ở 200<sub>C. Tính nhiệt độ khi cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng của sắt,</sub>
đồng, nớc lần lợt là 460, 400 và 4200J/kg.K.
Bài 5: Một thau nhơm có khối lợng 0,5kg đựng 2kg nớc ở 200<sub>C.</sub>
a) Thả vào thau nớc một thỏi đồng có khối lợng 200g lấy ở lị ra. Nớc
nóng đến 21,20<sub>C. tìm nhiệt độ của bếp lị? Biết NDR của nhơm, nớc, đồng lần lợt</sub>
lµ: c1 = 880J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K; c3 = 380J/kg.K. Bá qua sù táa nhiÖt ra m«i
trêng
b) Thực ra trong trờng hợp này, nhiệt lợng tỏa ra môi trờng là 10%
nhiệt lợng cung cấp cho thau nớc. Tìm nhiệt độ thực sự của bếp lò.
c) nếu tiếp tục bỏ vào thau nớc một thỏi nớc đá có khối lợng 100g ở
00<sub>C nớc đá có tan hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối cùng của hệ thống hoặc lợng </sub>
n-ớc đá cịn sót lại nếu khơng tan hết. Biết NNC của nn-ớc đá là = 3,4.105<sub>J/kg.</sub>
Bài tập về NSTN của nhiên liệu và hiệu suất của
động cơ nhiệt
Bµi 1: Dùng bếp dầu đun sôi 2,2 lít nớc ở 250<sub>C dùng trong mét Êm</sub>
nhơm có khối lợng 0,5kg. Biết chỉ có 30% nhiệt lợng do dầu tỏa ra khi bị đốt
cháy làm nóng ấm và nớc trong ấm, NDR của nớc và nhôm theo thứ tự lần lợt là
4200J/kg.K và 880J/kg.K, NSTN của dầu hỏa là 44.106<sub>J/kg. HÃy tính lợng dầu</sub>
cần dùng?
Bi 2: cú nc sụi cỏc nh thám hiểm đẵ phải đun nóng chảy 1kg
băng có nhiệt độ ban đầu t1 = - 100C và đẵ dùng hết 4kg củi khơ. Hãy tính hiệu
st cđa bÕp, biÕt r»ng NSTN cđa cđi lµ q = 107<sub>J/kg. </sub>
Xăng có khối lợng riêng D = 700kg/m3<sub> và NSTN q = 4,6.10</sub>7<sub>J/kg.</sub>
Bài 4: Một động cơ nhiệt hiệu suất H = 16%, cơng suất trung bình P
=15kW, mỗi ngày làm việc 6 h. Hỏi với số xăng dự trữ là 3500lít, động cơ làm
việc đợc bao nhiêu ngày? Cho biết khối lợng riêng và NSTN của xăng ở bài trên.
Bài 5: Một ôtô đợc trang bị một động cơ tuabin hơi có cơng suất 125
sức ngựa và hiệu suất 0,18. Hỏi cần bao nhiêu củi để ôtô đi đợc quãng đờng 1km
với vận tốc 18km/h, và với công suất tối đa của động cơ. NSTN của củi là
3.106<sub>cal/kg. 1 sức ngựa bằng 736W, còn 1cal = 4,186J.</sub>
Bài 6: a) Tính lợng dầu cần để đun sơi 2 lớt nc ng trong mt m
bằng nhômcó khối lợng 200g. Biết NDR của nớc và ấm nhôm là c1=4200J/kg.K;
c2 = 880J/kg.K, NSTN của dầu là q = 44.106J/kg và hiƯu st cđa bÕp lµ 30%.
b) Cần đun thêm bao lâu nữa thì nớc hóa hơi hồn tồn. Biết bếp
dầu cung cấp nhiệt một cách đều đặn và kể từ lúc đun cho đến lúc sơi mất thời
gian 15 phút. Biết nhiệt hóa hơi của nớc L = 2,3.106<sub>J/kg.</sub>
Bài tập về sự chuyển thể của các chất trong quá trình
trao đổi nhiệt
Bài 1: Một bếp dầu dùng để đun nớc. Khi đun 1kg nớc ở 200<sub>C thì sau 10 phút </sub>
n-ớc sơi. Cho bếp dầu cung cấp nhiệt một cách đều đặn.
a) Tìm thời gian cần thiết để đun lợng nớc trên bay hơihoàn toàn. Cho NDR và
NHH của nớc là c = 4200J/kg.K; L = 2,3.106<sub>J/kg. Bỏ qua sự thu nhiệt của ấm </sub>
n-íc.
b) Giải lại câu a nếu tính đến ấm nhơm có khối lợng 200g có NDR 880J/kg.K.
ĐS: a. 1h 18ph 27s b. 1h 15ph 42s
Bài 2: Để có 50 lít nớc ở t = 250<sub>C, ngời ta đổ m</sub>
1kg níc ë t1 = 600C vµo m2 kg níc
đá ở t2 = - 50C. Tính m1 và m2. Nhiệt dung riêng của nớc và nớc đá lần lợt là c1 =
4200J/kg.K ; c2 = 2100J/kg.K, Nhiệt nóng chảy của nớc đá là = 3,4.105J/kg.
ĐS: 12,2kg và 37,8kg
Bài 3: Trong một bình đồng khối lợng m1 = 400g có chứa m2 = 500g nớc cùng ở
nhiệt độ t1 = 400C. Thả vào đó một mẩu nớc đá ở t3 = -100C. Khi có cân bằng
nhiệt ta thấy cịn sót lại m,<sub> = 75g nớc đá cha tan. Xác định khối lợng ban đầu m</sub>
3
của nớc đá. Cho NDR của đồng là 400J/kg.K.
ĐS: 0,32kg
Bài 4: Dẫn m1 = 0,5kg hơi nớc ở t1 = 1000C vào một bình bằng đồng có khối
l-ợng m2 = 0,3kg trong đó có chứa m3 = 2kg nớc đá ở t2 = - 150C. Tính nhiệt độ
chung và khối lợng nớc có trong bình khi có cân bằng nhiệt. Cho NDR của đồng
là 400J/kg.K.
Bài 5: <i>Thực nghiệm cho thấy rằng nếu đun nóng hoặc làm lạnh n ớc mà áp dụng</i>
<i>một số biện pháp đặc biệt thì có thể đ ợc n ớc trong trạng thái lỏng ở các nhiệt độ</i>
<i>trên 100<sub> C (gọi là n</sub>0</i> <i><sub> ớc nấu quá) và d</sub><sub> ới 0</sub>0<sub> C (gọi là n</sub><sub> ớc cóng)</sub></i>
Trong một nhiệt lợng kế chứa m1 = 1kg nớc cóng có nhiệt độ t1 = -10 0C. Ngời ta
đổ vào đó m2 = 100g nớc đẵ đợc nấu quá đến t2 = +1200C. Hỏi nhiệt độ cuối
cïng trong nhiệt lợng kế bằng bao nhiêu? Vỏ nhiệt lợng kế có khối lợng M =
425g và NDR c = 400J/kg.K.
§S: 40<sub>C</sub>
Bài 6: Khi bỏ một hạt nớc nhỏ vào nớc cóng thì nớc lập tức bị đóng băng. Hãy
xác định
a) Có bao nhiêu nớc đá đợc hình thành từ M = 1kg nớc cóng ở nhiệt độ t1 =
-80<sub>C.</sub>
b) Cần phải làm cóng nớc đến nhiệt độ bằng bao nhiêu để nó hồn tồn biến
thành nớc đá.
Bỏ qua sự phụ thuộc NDR và NNC của nớc vào nhiệt độ.