Giải sách bài tập Vật Lý 8 Bài 23
|
ĐỐI LƯU VÀ BỨC XẠ NHIỆT A. KIẾN THÚC TRỌNG TÂM Đối lưu : Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí, đó là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí. Lưu ý : Cơ chế của sự đối lưu là trọng lực và lực đẩy Ác-si-mét. Khi được đun nóng (truyền nhiệt bằng hình thức dẫn nhiệt) lớp chất lỏng ở dưới nóng lên, nở ra, trọng lượng riêng trở nên nhỏ hơn trọng lượng riêng của lớp nước ở trên, nên nổi lên, còn lớp nước lạnh ở trên chìm xuống thế chỗ cho lớp nước này để lại được đun nóng... Cứ thế cho tới khi cả khối chất lỏng nóng lên. Như vậy, nếu đun nước trên con tàu vũ trụ ở trạng thái "không trọng lượng" thì sẽ không có hiện tượng đối lưu và nước không thể sôi nhanh như khi đun trong trạng thái có trọng lượng. Bức xạ nhiệt: Bức xạ nhiệt là sự tuyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng. Bức xạ nhiệt có thể xảy ra cả ở trong chân không. Lưu ý : Cơ chế của bức xạ nhiệt là sự phát và thu năng lượng của các nguyên tử khi electron của chúng chuyển từ mức năng lượng này sang mức năng lượng khác. Bức xạ nhiệt có cùng bản chất với bức xạ thẳng, phản xạ, khúc xạ... Dựa vào đó, có thể giải thích các đặc điểm về khả năng hấp thụ tia nhiệt của các vật khác nhau. B. HƯÓNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRONG SGK VÀ SBT Cl. Nước màu tím di chuyển thành dòng từ dưới lên rồi từ trên xuống. C2. Lớp nước ở dưới nóng lên trước, nở ra, trọng lượng riêng của nó trở nên nhỏ hơn trọng lượng riêng của lớp nước lạnh ở trên. Do đó lớp nước nóng nổi lên còn lớp nước lạnh chìm xuống tạo thành dòng đối lưu. C3. Nhờ nhiệt kế ta sẽ biết được nước trong cốc đá nóng lên. C4. Giải thích tương tự như C2. C5. Để phần ở dưới nóng lên trước đi lên (vì trọng lượng riêng giảm), phần ở trên chưa được đun nóng đi xuống tạo thành dòng đối lưu. C6. Trong chân không và trong chất rắn không xảy ra đối lưu, vì trong chân không cũng như trong chất rắn không thổ tạo thành các dòng đối lưu. C7. Giọt nước màu dịch chuyển về đầu B chứng tỏ không khí trong bình đã nóng lên và nở ra. C8. Không khí trong bình đã lạnh đi. Miếng gỗ đã ngăn không cho nhiệt truyền từ đèn sang bình. Điều này chứng tỏ nhiệt được truyền từ đèn đến bình theo đường thẳng. C9. Không phải là dẫn nhiệt vì không khí dẫn nhiệt kém. Cũng không phải là đối lưu vì nhiệt được truyền theo đường thẳng. CIO. Trong thí nghiệm ở hình 23.4 SGK bình chứa không khí lại được phủ một lớp muội đèn là để tăng khả năng hấp thụ tia nhiệt. Cll. Về mùa hè ta thường mặc áo màu trắng mà không mặc áo màu đen là để giảm sự hấp thụ các tia nhiệt. C12. Bảng 23.1 Chất Rắn Lỏng Khí Chân không Hình thức truyền nhiệt chủ yếu Dẫn nhiệt Đối lưu Đối lưu Bức xạ nhiệt 23.2. c. c. Đốt ở đáy ống để tạo nên các dòng đối lưu. Khi đèn kéo quân được thắp lên, bên trong đèn xuất hiện các dòng đối lưu của không khí. Những dòng đối lull này làm quay tán của đèn kéo quân. Sự truyền nhiệt khi miếng đồng nóng lên và khi miếng đồng nguội đi không thực hiện bằng cùng một cách. Sự truyền nhiệt khi đưa miếng đồng vào ngọn lửa làm miếng đồng nóng lên là sự dẫn nhiệt. Miếng đồng nguội đi là do truyền nhiệt vào không khí bằng bức xạ nhiệt. Vì nhôm dẫn nhiệt tốt hơn đất, nên nhiệt từ nước trong ấm nhôm truyền ra ấm nhanh hơn. Nhiệt từ các ấm truyền ra không khí đều bằng bức xạ nhiệt. Miếng giấy sẽ quay do tác động của các dòng đối lưu. A. 23.9. B. 23.10. A. c. Ngăn đá của tủ lạnh thường đặt ở phía trên ngăn đựng thức ăn, để tận dụng sự truyền nhiệt bằng đối lưu. Vì trong hiện tượng đối lưu, không khí lạnh bao giờ cũng đi xuống dưới, nên ngăn đá bao giờ cũng phải đật ở phía trên. c. 23.13. A. 23.14*. c. Trong ấm điện dùng đế đun nước, dây đun được đật ở dưới, gần sát đáy ấm, không được đặt ở trên để dễ dàng tạo ra sự truyền nhiệt bằng đối lưu. Các bể chứa xăng thường được quét lớp nhũ màu trắng bạc. Vì lớp nhũ màu trắng bạc phản xạ tốt các tia ‘nhiệt, hấp thụ các tia nhiệt kém nên hạn chế được truyền nhiệt từ bèn ngoài vào làm cho xăng đỡ nóng hon. Vì nước dẫn nhiệt kém. Khi đèn sáng sẽ có hiện tượng đối lưu trong không khí. Không khí chuyển dộng làm cho băng giấy quay. c. BÀI TẬP BỔ SƯNG 23a. Tại sao trong một số nhà máy, người ta lại thường xây đựng những ống khói rất cao ? 23b. Có hai bình thuỷ tinh giống hệt nhau, một bình chứa không khí không màu còn bình kia là chân không. Làm thế nào để nhận biết ra bình chứa không khí ? Lời giải bài tập Vật lí lớp 8 Bài 23: Đối lưu - Bức xạ nhiệt chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 8 Bài 23. Mời các bạn đón xem: Xem toàn bộ tài liệu Lớp 8: tại đây
Giải Vở Bài Tập Vật Lí 8 – Bài 23: Đối lưu – Bức xạ nhiệt giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí: Lời giải: Nước màu tím không di chuyển một cách hỗn độn mà di chuyển thành dòng từ dưới lên. Lời giải: Khi đun nước ở phía dưới đáy nóng lên trước và nở ra, trọng lượng riêng của lớp nước này trở nên nhỏ hơn trọng lượng riêng của lớp nước lạnh phía trên, do đó lớp nước nóng nổi lên còn lớp nước lạnh chìm xuống dưới tạo thành dòng đốì lưu. Lời giải: Ta biết được nước trong cốc đã nóng lên nhờ quan sát số chỉ của nhiệt kế nhúng trong cốc mà ta biết nước nóng lên. Lời giải: Ở phía có ngọn nến, do có sự đối lưu mà lớp không khí nóng di chuyển lên trên, sự chênh lệch về áp suất làm cho khói hương di chuyển thành dòng xuống phía dưới. Kết quả của sự di chuyển này tạo thành sự đối lưu như ta quan sát thấy. Lời giải: Muốn đun nóng chất lỏng và chất khí phải đun từ phía dưới vì trong chất lỏng và chất khí có hiện tượng đối lưu. Khi đun từ phía dưới, ta làm cho phần chất lỏng (hoặc khí) ở phía dưới nóng lên trước làm cho trọng lượng riêng của phần này giảm đi và đi lên phía trên. Phần chất lỏng (hoặc khí) ở phía trên chưa được đun nóng sẽ di xuống tạo thành dòng đối lưu. Lời giải: Giải thích tại sao trong chân không và trong chất rắn không xảy ra hiện tượng đối lưu vì chân không là môi trường không có phân tử khí nào còn trong chất rắn các phân tử kiên kết nhau rất chặt chẽ, chúng không thể di chuyển thành dòng được. Lời giải: Giọt nước màu dịch chuyển về đầu B chứng tỏ không khí trong bình đã nhận được nhiệt, nóng lên và nở ra. Lời giải: Giọt nước màu dịch chuyển trở lại đầu A chứng tỏ không khí trong bình đã lạnh đi và co lại. Miếng gỗ đã có tác dụng ngăn không cho nhiệt truyền từ bếp sang bình. Lời giải: Sự truyền nhiệt từ nguồn nhiệt tới bình không phải là dẫn nhiệt và đối lưu vì: Không khí là chất dẫn nhiệt rất kém và trong trường hợp này nhiệt truyền theo đường thẳng. Lời giải: Bình chứa không khí trong thí nghiệm 23.4 SGK được phủ muội đen là để tăng khả năng hấp thụ các tia nhiệt cho bình chứa. Lời giải: Về mùa hè ta mặc áo màu trắng để giảm khả năng hấp thụ các tia nhiệt vì các vật có màu sáng ít hấp thụ các tia nhiệt hơn sẽ làm cho ta có cảm giác mát hơn. Về mùa hè ta không mặc áo màu đen để hạn chế việc hấp thụ các tia nhiệt vào cơ thể. Lời giải: BẢNG 23.1
Ghi nhớ: – Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí, đó là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí. – Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng. Bức xạ nhiệt có thể xảy ra cả ở chân không. A. Chỉ ở chất lỏng. B. Chỉ ở chất khí. C. Chỉ ở chất lỏng và chất khí. D. Ở các chất lỏng, chất khí và chất chất rắn. Lời giải: Chọn C. Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí. A. Sự truyền nhiệt từ Mặt Trời tới Trái Đất. B. Sự truyền nhiệt từ bếp lò tới người đứng gần bếp lò. C. Sự truyền nhiệt từ đầu bị nung nóng sang đầu không bị nung nóng của một thanh đồng. D. Sự truyền nhiệt từ dây tóc bóng đèn đang sáng ra khoảng không gian bên trong bóng đèn. Lời giải: Chọn C. Vì sự truyền nhiệt từ đầu bị nung nóng sang đầu không bị nung nóng của một thanh đồng là sự truyền nhiệt bằng hình thức dẫn nhiệt không phải là bức xạ nhiệt. Lời giải: Đốt ở đáy ống thì tất cả nước trong ống sôi nhanh hơn. Vì đốt ở đáy ống thì nước nước ở đáy nóng hơn ở phía trên và nhẹ hơn phân tử nước lạnh (khi nóng thì giãn ra, thể tích tăng dẫn đến trọng lượng riêng giảm) sẽ tạo nên dòng đối lưu, dẫn đến các phân tử nước nóng ở đáy ống sẽ chuyển động thành dòng đi lên phía trên còn các phân tử nước lạnh nặng hơn nên sẽ chìm xuống đáy theo dòng, cứ như vậy thì nhiệt độ của tất cả nước trong ống sẽ tăng nhanh gần như cùng lúc, làm cho nước nhanh sôi hơn. Lời giải: Sự truyền nhiệt khi đưa miếng đồng vào ngọn lửa làm miếng đồng nóng lên là sự dẫn nhiệt. Miếng đồng nguội đi là do truyền nhiệt vào không khí bằng bức xạ nhiệt. Do vậy khi miếng đồng nóng lên và khi miếng đồng nguội đi không được thực hiện bằng cùng một cách. A. Chất lỏng chỉ có thể truyền nhiệt bằng hình thức đối lưu. B. Chất khí chỉ có thể truyền nhiệt bằng hình thức đối lưu. C. Chất rắn chỉ có thể truyền nhiệt bằng hình thức đối lưu. D. Cả ba câu trên đều sai. Lời giải: Chọn D. Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí. A. Chỉ những vật có bề mặt xù xì và màu xẫm mới bức xạ nhiệt. B. Chỉ những vật có bề mặt nhẵn và màu sáng mới bức xạ nhiệt. C. Chỉ Mặt Trời mới có thể bức xạ nhiệt. D. Mọi vật đều có thể bức xạ nhiệt. Lời giải: Chọn D. Tất cả các vật chất với nhiệt độ lớn hơn độ không tuyệt đối đều phát ra bức xạ nhiệt. Lời giải: Sự truyền nhiệt khi nước nóng lên và khi nước nguội đi là không giống nhau. Vì khi đun nước trong ấm thì nước nóng lên là hình thức truyền nhiệt bằng đối lưu. Khi không đun nữa thì nước nguội đi thì nước truyền nhiệt ra môi trường xung quanh qua bức xạ nhiệt. Lời giải: – Lò sưởi phải đặt dưới nền nhà để không khí gần nguồn nhiệt được làm ấm nóng lên, nở ra, khối lượng riêng giảm đi và nhẹ hơn không khí lạnh ở trên nên nó bay lên, làm không khí lạnh ở trên chuyển động xuống dưới, lại tiếp tục được làm nóng lên, cứ như vậy làm cả phòng được nóng lên. – Máy điều hòa nhiệt độ thường đặt trên cao để trong mùa nóng máy thổi ra khí lạnh hơn không khí bên ngoài nên khí lạnh đi xuống dưới, khí nóng ở dưới đi lên cứ như vậy làm mát cả phòng. Lời giải: Khi dây đun được đặt gần sát đáy ấm để dễ dàng tạo ra sự truyền nhiệt bằng đối lưu. Và khi để ngăn đá của tủ lạnh ở trên nó sẽ tạo ra các dòng đối lưu truyền nhiệt qua không khí lạnh xuống ngăn đựng thức ăn. |
