KHỞI ĐỘNG

Câu 1: Đặt một chiếc thìa vào cốc nước nóng (hình 24.1). Một lúc sau chạm tay vào thìa, ta cảm thấy nóng. Điều gì đã thay đổi ở chiếc thìa mà nhiệt độ của thìa tăng lên?

Trả lời:

Nhiệt độ của thìa ban đầu thấp hơn so với nhiệt độ của nước trong cốc. Tuy nhiên, nhiệt độ từ nước trong cốc được dẫn đến chiếc thìa nhờ tính dẫn nhiệt của kim loại, làm tăng nhiệt độ của thìa lên.

I. KHÁI NIỆM VỀ NĂNG LƯỢNG NHIỆT

Câu 1: Năng lượng nhiệt của một vật là gì?

Trả lời:

Tổng động năng của các phân tử tạo nên vật 

II. NỘI NĂNG CỦA VẬT

Câu 2: Nội năng của một vật là gì?

Trả lời:

Tổng động năng và thế năng của các phân tử tạo nên vật 

Câu 3: Thả một miếng sắt nóng vào một cốc nước lạnh. Nội năng của miếng sắt và của nước trong cốc thay đổi thế nào? Giải thích.

Trả lời:

Nội năng của miếng sắt giảm còn của nước trong cốc tăng lên. Vì có sự truyền nhiệt từ miếng sắt sang cốc nước làm cốc nước tăng nhiệt độ, các phân tử nước chuyển động nhanh lên còn miếng sắt bị giảm nhiệt độ làm các phân tử sắt chuyển động chậm lại.

Luyện tập 1: Nội năng của vật có liên hệ với năng lượng nhiệt của vật không? Vì sao?

Trả lời:

Có. Vì chúng cùng liên quan đến sự chuyển đổi và truyền năng lượng giữa các phân tử của vật.

Luyện tập 2: Khi vật lạnh đi, nội năng của vật thay đổi như thế nào?

Trả lời:

Giảm đi. 

Các phân tử trong vật trong trạng thái lạnh có động năng thấp hơn so với trạng thái nóng. Do đó, năng lượng của chúng sẽ tập trung vào các trạng thái năng lượng thấp hơn, góp phần làm giảm tổng nội năng của vật.

III. ĐO NĂNG LƯỢNG NHIỆT

Câu 4: Ở thí nghiệm nhóm em tiến hành, khi nhiệt độ nước tăng thêm 20°C so với nhiệt độ ban đầu thì nhiệt lượng mà nước trong bình nhận được là bao nhiêu jun?

Trả lời:

Khối lượng nước: m (lit)

ta có giá trị năng lượng riêng của nước (4,184 J/g.°C):

Q = mcΔt = m x 4,184 x 20

Vận dụng: Giả sử có hai cốc giống nhau, chứa cùng một lượng nước như nhau. Đặt một lượng thuốc tím bằng nhau vào một vị trí ở đáy mỗi cốc nước. Nếu nhiệt độ hai cốc nước khác nhau thì thuốc tím ở cốc nước nào lan ra nhanh hơn? Vì sao?

Trả lời:

Ở cốc nước có nhiệt độ cao hơn sẽ lan ra nhanh hơn.

Do động năng phân tử của nước ở nhiệt độ cao lớn hơn so với nhiệt độ thấp. Tức các phân tử nước ở nhiệt độ cao di chuyển nhanh hơn và kết quả là thuốc tím ở cốc nước có nhiệt độ cao hơn sẽ bị lan ra nhanh hơn.