Giáo án Bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý 8 - Nguyễn Bá Phúc

I - Một số kiến thức cần nhớ.

- Thế năng của một vật là năng lượng của vật đó có được do có vị trí ở độ cao h so với mặt đất hoặc là do vật bị biến dạng đàn hồi.

+ Thế năng của một vật so với mặt đất: Wt = P.h = mgh (g= 9,8)

- Động năng của một vật là năng lượng vật có được do chuyển động.

 Công thức: Wđ =

- Trong các quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hóa lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn. ( Wt + Wđ = hằng số)

II - Bài tập vận dụng.

Bài 6.1:

Mũi tên được bắn đi từ cái cung nhờ năng lượng của mũi tên hay của cánh cung ? Đó là dạng năng lượng nào ?

Bài 6.2:

Muốn đồng hồ chạy, hàng ngày ta nên dây cót cho nó. Đồng hồ hoạt động suốt một ngày nhờ dạng năng lượng nào ?

Bài 6.3:

Tại sao khi cưa thép người ta phải cho một dòng nước chảy liên tục vào chỗ cưa? Ở đây đã có sự chuyển hóa và truyền năng lượng nào nào sảy ra?

 

docx41 trang | Chia sẻ: hoanphung96 | Lượt xem: 1801 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Giáo án Bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý 8 - Nguyễn Bá Phúc, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
áy có thể đứng trên mặt đất nằm ngang nhờ 3 chân, diện tích tiếp xúc của mỗi chân với đất là 0,5m2. Xác định áp suất của máy lặn trên mặt đất. 
Máy làm việc ở đáy biển có độ sâu 200m nhờ đứng trên 3 chân ở địa hình bằng phẳng. Xác định áp suất của máy lên đáy biển. 
 Tìm áp lực của nước biển lên cửa sổ quan sát của máy nằm cách đáy biển 2m. Biết diện tích cửa sổ là 0,1m2. Trọng lượng riêng của nước biển là 10 300N/m3.
Bài 3.13:
Một chiếc tàu bị thủng 1 lỗ ở độ sâu 2,8m. Người ta đặt một miếng vá áp vào lỗ thủng đó từ phía trong. Hãy tính xem cần đặt một lực có độn lớn là bao nhiêu để giữ miếng vá nếu lỗ thủng rộng 150cm2. Biết trọng lượng riêng của nước là d = 10 000N/m3.
CHỦ ĐỀ IV
LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT, ĐIỀU KIỆN NỔI CỦA VẬT
 BÀI TẬP 
I - Một số kiến thức cần nhớ.
- Mọi vật nhúng vào chất lỏng (hoặc chất khí) đều bị đẩy từ dưới lên một lực đúng bằng trọng lượng phần chất lỏng (Chất khí) bị vật chiếm chỗ.
- Công thức: FA = d.V
- Điều kiện nổi của vật.
+ Vật nổi lên khi; 	P < FA Û dv < dn
+ Vật chìm xuống khi; 	P > FA Û dv > dn
+ Vật lơ lửng khi; 	P = FA Û dv = dn
II. Bài tập vận dụng:
Bài 4.1: 
Một quả cầu bằng đồng có khối lượng 100 g thể tích 20 cm3. Hỏi quả cầu rỗng hay đặc? Thả vào nước nó nổi hay chìm? (Biết khối lượng riêng của đồng là 8 900 kg/m3 , trọng lượng riêng của nước là 10 000 N/m3)
* Lời giải:
a) Giả sử qủa cầu đặc.
ADCT: D = Þ m = D.V = 8 900. 0,00 002 = 0,178 kg
- Với khối lượng đã cho 100g thì quả cầu phải làm rỗng ruột
b) Trọng lượng của quả cầu : P = 1 N
Lực Ác - si - mét đẩy lên : FA = d.V = 10 000. 0,00002 = 0,2 N
- Quả cầu sẽ chìm khi thả vào nước, vì P > FA
Bài 4.2:
Trên mặt bàn của em chỉ có 1 lực kế, 1 bình nước ( Do = 1000 kg/m3). Hãy tìm cách xác định khối lượng riêng của 1 vật bằng kim loại hình dạng bất kỳ.
* Lời giải:
- Xác định trọng lượng của vật (P1) Þ m = ?
- Thả vật vào nước xác định (P2) Þ FA = P1 - P2
- Tìm V qua công thức: FA = d.V ( d = 10Do)
- Lập tỷ số: D = m / V
Bài 4.3:
Một miếng thép có một lỗ hổng ở bên trong. Dùng lực kế đo trọng lượng của miếng thép trong không khí thấy lực kế chỉ 370N. Hãy xác định thể tích của lỗ hổng? Trọng lượng riêng của nước là 10 000N/m3: của thép là 78 000N/m3
Lời giải:
Lực đẩy Acsimet do nước tác dụng lên miếng thép :
F = P1- P2 = dn V (1)
Trong đó, P1; P2 lần lượt là độ chỉ của lực kế khi miếng thép ở trong không khí và trong nước: dn là trọng lượng riêng của nước và V là thể tích miếng thép.
Từ (1) rút ra:V = thể tích này là thể tích của khối thép đặc cộng với thể tích với lỗ hổng trong miếng thép: V = V1+ V2 (với V2 là thể tích lỗ hổng )
Ta có: V2= V - V1 = Trong đó P1 là trọng lượng riêng thép trong không khí (bỏ qua lực đẩy Acsimet do không khí tác dụng lên miếng thép) và d1 là trọng lượng riêng của thép. 
Vậy 	V2 =
V2 = 260 cm3
Bài 4.4
a) Một khí cầu có thể tích 10m3 chứa khí hiđrô, có thể kéo lên trên không một vật nặng bằng bao nhiêu? Biết khối lượng của vỏ khí cầu là 10 kg. Khối lượng riêng của không khí Dk = 1,29kg/m3, của hiđrô DH= 0,09 kg/m3, 
b) Muốn kéo một người nặng 60 kg bay lên thì khí cầu phải có thể tích bằng bao nhiêu? 
Lời giải:
a) Trọng lượng của khí Hi đrô trong khí cầu:
PH = dH.V = 9N
Trọng lượng của khí cầu:
P = Pv + PH = 109N
Lực đẩy Ác - si - mét tác dụng lên khí cầu:
F1 = dk.V = 129N
Trọng lượng tối đa của vật mà khí cầu có thể kéo lên là:
P’ = F1 - P = 20N
b) Gọi thể tích của khí cầu khi kéo người lên là Vx, Trọng lượng của khí Hiđrô trong khí cầu khi đó là :
P’H = dH.Vx 
Trọng lượng của người: Pn = 600N
Lực đẩy Ác-si-mét:	F’ = dK,Vx 
Muốn bay lên được khí cầu phải thỏa mãn điều kiện sau.
F’ > Pv + P’H + Pn 
dkVx > 100 + dHVx + 600
Vx (dk - dH) > 700
Vx > = 58,33 m3
III - Bài tập tự luyện.
Bài 4.5:
Hình 4.1
 Trên đĩa cân bên trái có một bình chứa nước, bên phải là giá đỡ có cheo vật (A) bằng sợi dây mảnh nhẹ (hình 4.1). Khi quả nặng chưa chạm nước cân ở vị trí thăng bằng. Nối dài sợi dây để vật (A) chìm hoàn toàn trong nước. Trạng thái cân bằng của vật bị phá vỡ. Hỏi phải đặt một qủa cân có trọng lượng bao nhiêu vào đĩa cân nào, để 2 đĩa cân được cân bằng trở lại. Cho thể tích vật (A) bằng V. Trọng lượng riêng của nước bằng d
Bài 4.6:
Một chiếc tàu chở gạo choán 12 000 m3 nước cập bến để bốc gạo lên bờ. Sau khi bốc hết gạo lên bờ, tàu chỉ còn choán 6 000m3 nước. Sau đó người ta chuyển 7210 tấn than xuống tàu. Tính:
a) Khối lượng gạo đã bốc lên bờ
b) Lượng choán nước của tàu sau khi chuyển than xuống.
c) Trọng lượng tàu sau khi chuyển than. Khối lượng riêng của nước là 1030kg/m3.
Bài 4.7:
Một khối nước đá hình lập phương mỗi cạnh 10 cm nổi trên mặt nước trong một bình thủy tinh. Phần nhô lên mặt nước có chiều cao 1 cm.
 a) Tính khối lượng riêng của nước đá.
 b) Nếu nước đá tan hết thành nước thì mực nước trong bình có thay đổi không? 
Bài 4.8:
Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện đáy là 40 cm2, cao 10 cm. Có khối lượng 160g
 a) Thả khối gỗ vào nước, tìm chiều cao của khối gỗ nổi trên mặt nước. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3
 b) Bây giờ khối gỗ được khoét một lỗ hình trụ ở giữa có tiết diện 4 cm2 sâu h (cm) và lấp đầy chì có khối lượng riêng 11 300 kg/m3 . khi thả vào nước ta thấy mực nước ngang bằng với mặt trên của khối gỗ. Tìm độ sâu (h) của lỗ khoét.
Hình 4.1
h
Bài 4.9:
Một cốc nhẹ có đặt quả cầu nhỏ nổi trong bình chứa nước (hình 4.1). Mực nước (h) thay đổi ra sao nếu lấy quả cầu ra thả vào bình nước? Khảo sát các trường hợp.
a) Quả cầu bằng gỗ có khối lượng riêng bé hơn của nước.
b) Quả cầu bằng sắt.
Bài 4.10:
Trong bình hình trụ tiết diện So chứa nước, mực nước có chiều cao 20 cm. Người ta thả vào bình một thanh đồng chất, tiết diện đều sao cho nó nổi thẳng đứng thì mực nước dâng lên thêm 4cm
 	a) Nếu nhấn chìm thanh trong nước hoàn toàn thì mực nước trong bình là bao nhiêu so với đáy. Biết khối lượng riêng của thanh và nước lần lượt là: 0,8 g/cm3 ; 1g/cm3 
b) Tìm lực tác dụng để ấn thanh xuống khi thanh chìm hoàn toàn trong nước. cho thể tích của thanh là 50cm3 
0
Hình 4.2
Bài 4.11:
Trên thanh mảnh, đồng chất, phân bố đều khối lượng có thẻ quay quanh trục O ở trên. Phần dưới của thanh nhúng trong nước, khi cân bằng thanh nằng nghiêng như hình vẽ (Hình 4.2), một nửa chiều dài nằm trong nước. Hãy xác định khối lượng riêng của chất làm thanh đó.
CHỦ ĐỀ V
CÔNG CƠ HỌC, CÔNG SUẤT. BÀI TẬP
I - Một số kiến thức cần nhớ.
- Điều kiện để có công cơ học là phải có lực tác dụng và có quãng đường dịch chuyển. Công thức: A = F.s
- Công suất được xác định bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian. Công thức: 
* Mở rộng: Trường hợp phương của lực tác dụng hợp với phương dịch chuyển của vật một góc a thì. A = F.s.cos a
II - Bài tập vận dụng
Bài 5.1:
Khi kéo một vật có khối lượng m1 = 100kg để di chuyển đều trên mặt sàn ta cần một lực F1 = 100N theo phương di chuyển của vật. Cho rằng lực cản chuyển động ( Lực ma sát) tỉ lệ với trọng lượng của vật.
a) Tính lực cản để kéo một vật có khối lượng m2 = 500kg di chuyển đều trên mặt sàn.
b) Tính công của lực để vật m2 đi được đoạn đường s = 10m. dùng đồ thị diễn tả lực kéotheo quãng đường di chuyển để biểu diễn công này.
Lời giải:
a) Do lực cản tỉ lệ với trọng lượng nên ta có: Fc = k.P = k.10.m ( k là hệ số tỷ lệ)
- Do vật chuyển động đều trong hai trường hợp ta có:
F1 = k1.10.m1 
F2 = k2.10.m2
- Từ (1) và (2) ta có: F2 = = 500N
0
M
s
F2
A2
s
F
b) Công của lực F2 thực hiện được khi vật m2 di chuyển một quãng đường (s) là: 
 A2 = F2 .s = 500. 10 = 5000 J
 - Do lực kéo không đổi trên suốt quãng đường di chuyển nên ta biểu diễn đồ thị như hình vẽ. Căn cứ theo đồ thị thì công A2 = F2.s chính là diện tích hình chữ nhật 0F2MS .
Bài 5.2:
Một người đi xe đạp đi đều từ chân dốc lên đỉnh dốc cao 5m dài 40m. Tính công của người đó sinh ra. Biết rằng lực ma sát cản trở xe chuyển độngtrên mặt đường là 25N và cả người và xe có khối lượng là 60 kg. Tính hiệu suất đạp xe.
Lời giải:
Trọng lượng của người và xe : P = 600 (N)
Công hao phí do ma sát;	 Ams = Fms .l = 1000 (J) 
Công có ích: A1 = Ph = 3000 (J)
Công của người thực hiện
A = A1 + Ams = 4000 (J)
Hiệu suất đạp xe: H = . 100% = 75%
Bài 5.3: 
Dưới tác dụng của một lực = 4000N, một chiếc xe chuyển động đều lên dốc với vận tốc 5m/s trong 10 phút. 
a) Tính công thực hiện được khi xe đi từ chân dốc lên đỉnh dốc.
b) Nếu giữ nguyên lực kéo nhưng xe lên dốc trên với vận tốc 10m/s thì công thực hiện được là bao nhiêu?
c) Tính công suất của động cơ trong hai trường hợp trên.
Lời giải:
a) Công của động cơ thực hiện được: A = F.S = F.v.t = 12000 kJ
b) Công của động cơ vẫn không đổi = 12000 kJ
c) Trường hợp đầu công suất của động cơ là: 
P = = F.v = 20000 W = 20kW
Trong trường hợp sau, do v’ = 2v 
nên : P’ = F.v’ = F.2v = 2P = 40kW
Bài 5.4:
Người ta dùng một cần cẩu để nâng một thùng hàng khối lượng 2500kg lên độ cao 12m. Tính công thực hiện được trong trường hợp này.
Lời giải:
Ta có m = 2500kg Þ P = 25 000 N
Mà: F ³ P 
A = F. s = 25 000. 12 = 300 000 (J) = 300 (kJ) Đáp số: 300 kJ
 Bài 5.5:
Một khối gỗ hình trụ tiết diện đáy là 150m2 , cao 30cm được thả nổi trong hồ nước sao cho khối gỗ thẳng đứng. Biết trong lượng riêng của gỗ dg = (do là trọng lượng riêng của nước do=10 000 N/m). Biết hồ nước sâu 0,8m, bỏ qua sự thay đổi mực nước của hồ.
a) Tính công của lực để nhấc khối gỗ ra khỏi mặt nước.
b) Tính công của lực để nhấn chìm khối gỗ đến đáy hồ.
Lời giải
a) - Thể tích khối gỗ: Vg = S.h = 150 . 30 = 4500 cm3 = 0,0045 m3
- Khối gỗ đang nằm im nên: Pg = FA Þ dgVg = doVc 
 Þ hc = = = 20 cm = 0,2 m
- Trọng lượng khối gỗ là: P = dgVg = Vg = = 30 N
- Vì lực nâng khối gỗ biến thiên từ 0 đến 30 N nên : A = = = 3 (J)
b) Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên toàn bộ khối gỗ là: 
 	FA = doVg = 10 000.0,0045 = 45 N
- Phần gỗ nổi trên mặt nước là : 10 cm = 0,1 m
* Công để nhấn chìm khối gỗ trong nước: A = = = 2,25 (J)
* Công để nhấn chìm khối gỗ xuống đáy hồ: A = F.S = 45.(0,8 - 0,3) = 22,5 (J)
* Toàn bộ công đã thực hiện là
A = A1 + A2 = 2,25 + 22,5 = 24,75 (J)
ĐS: 	a) 3 (J)
b) 24,75 (J)
III - Bài tập tự luyện.
Bài 5.6: 
Một khối gỗ hình hộp chữ nhật, tiết diện đáy 100cm, chiều cao 20cm được thả nổi trong nước sao cho khối gỗ thẳng đứng. Biết trong lượng riêng của gỗ dg=dn(dn là trong lượng riêng của nước dn=10 000N/m). Tính công của lực để nhấc khối gỗ ra khỏi mặt nước, bỏ qua sự thay đổi của mực nước.
Bài 5.7:
Một miếng gỗ hình trụ chiều cao h, diện tích đáy S nổi trong một cốc nước hình trụ có diện tích đáy gấp đôi so với diện tích đáy miếng gố. Khi gỗ đang nổi, chiều cao mực nước so với đáy cốc là l ,trọng lượng riêng của gỗ dg =dn (dn là trọng lượng riêng của nước). Tính công của lực dùng để nhấn chìm miếng gỗ xuống đáy cốc.
Bài 5.8:
Hai khối gỗ hình lập phương cạnh a = 10 cm bằng nhau có trọng lượng riêng lần lượt là d1 = 12 000 N/m3 và d2 = 6 000 N/m3 được thả trong nước. Hai khối gỗ được nối với nhau bằng một sợi dây mảnh dài 20 cm tại tâm của mỗi vật. Trọng lượng riêng của nước là 10 000 N/m3
a) Tính lực căng của sợi dây
b) Tính công để nhấc cả hai khối gõ ra khỏi nước.
Bài 5.9: 
Một tòa nhà cao 10 tầng, mỗi tầng cao 3,4m có một thang máy chở tối đa được 20 người, mỗi người có khối lượng trung bình 50kg. Mỗi chuyến lên tầng 10 mất một phút (nếu không dừng ở các tầng khác)
a) Công suất tối thiểu của động cơ thang máy là bao nhiêu ?
b) Để đảm bảo an toàn, người ta dùng một động cơ có công suất lớn gấp đôi mức tối thiểu trên. Biết rằng, giá 1kWh điện là 800 đồng. Hỏi chi phí mỗi chuyến cho thang máy là bao nhiêu ? 
Bài 5.10:
 Một chiếc đinh ngập vào tấm ván 4 cm. Một phần đinh còn nhô ra 4 cm (như hình vẽ). Để rút đinh ra người ta cần một lực là 2000 N. Tính công để rút chiếc đinh ra khỏi tấm ván. Biết lực giữ của gỗ vào đinh là tỉ lệ với phần đinh ngập trong gỗ
4 cm
4 cm
Bài 5.11: 
Một bơm hút dầu từ mỏ ở độ sâu 400m lên bờ với lưu lượng 1 000 lít /phút
a) Tính công máy bơm thực hiện được trong 1giờ. Biết trọng lượng riêng của dầu là 900 kg/m3 
b) Tính công suất của máy bơm.
Bài 5.12:
Một đầu máy xe lửa có công suất 1000 mã lực kéo một đoàn tàu chuyển động đều với vận tốc 36 km/h
a) tính lực kéo của đầu máy xe lửa.
b) Tính công của đầu máy xe lửa thực hiện được trong 1 phút. Biết 1 mã lực là 376 W
 C©u 5.13: 
Dùng động cơ điện kéo một băng truyền từ thấp lên cao 5m để rót than vào miệng lò. Cứ mỗi giây rót được 20kg than. Tính:
a) Công suất của động cơ;
b) Công màμ động cơ sinh ra trong 1 giờ.
CHỦ ĐỀ VI
CƠ NĂNG, SỰ CHUYỂN HÓA
VÀ BẢO TOÀN CƠ NĂNG
I - Một số kiến thức cần nhớ.
- Thế năng của một vật là năng lượng của vật đó có được do có vị trí ở độ cao h so với mặt đất hoặc là do vật bị biến dạng đàn hồi.
+ Thế năng của một vật so với mặt đất: Wt = P.h = mgh (g= 9,8)
- Động năng của một vật là năng lượng vật có được do chuyển động. 
 Công thức: Wđ = 
- Trong các quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hóa lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn. ( Wt + Wđ = hằng số)
II - Bài tập vận dụng.
Bài 6.1:
Mũi tên được bắn đi từ cái cung nhờ năng lượng của mũi tên hay của cánh cung ? Đó là dạng năng lượng nào ?
Bài 6.2:
Muốn đồng hồ chạy, hàng ngày ta nên dây cót cho nó. Đồng hồ hoạt động suốt một ngày nhờ dạng năng lượng nào ?
Bài 6.3:
Tại sao khi cưa thép người ta phải cho một dòng nước chảy liên tục vào chỗ cưa? Ở đây đã có sự chuyển hóa và truyền năng lượng nào nào sảy ra?
CHƯƠNG II: NHIỆT HỌC
CHỦ ĐỀ VII
CẤU TẠO CHẤT CÁC HÌNH THỨC TRUYỀN NHIỆT
Ở CHẤT RẮN - LỎNG - KHÍ 
I - Một số kiến thức cần nhớ.
* Cấu tạo chất.
- Các chất được cấu tạo từ những nguyên tử, phân tử. 
- Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách
- Giữa các nguyên tử, phân tử có lực liên kết
- Các nguyên tử, phân tử luôn chuyển động hỗn độn không ngừng
- Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo lên vật chuyển động càng nhanh
* Nhiệt năng là tổng động năng của các phân tử cấu tạo lên vật. Nhiêt năng của vật có thể thay đổi bằng hai cách; Thực hiện công và truyền nhiệt
* Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt
* Có 3 hình thức truyền nhiệt : dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ nhiệt 
- Chất rắn dẫn nhiệt tốt, Trong chất rắn, kim loại dẫn nhiệt tốt nhất. Chất lỏng và chất khí dẫn nhiệt kém.
- Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc 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 trong chân không 
II - Bài tập vận dụng.
Bài 7.1:
Tại sao khi rót nước nóng vào cốc thủy tinh thì cốc dày dễ bị vỡ hơn cốc mỏng? Muốn cốc khỏi bị vỡ khi rót nước sôi vào thì ta phải làm như thế nào?
Bài 7.2:
Đun nước bằng ấm nhôm và bằng đất trên cùng một bếp lửa thì nước trong ấm nào sôi nhanh hơn?
Bài 7.3:
Tại sao về mùa lạnh khi sờ tay và miếng đồng ta cảm thấylạnh hơn khi sờ tay vào miếng gỗ? Có phải nhiệt độ của đồng thấp hơn của gỗ không?
Bài 7.4: 
Tại sao ban ngày thường có gió thổi từ biển vào đất liền. Còn ban đêm thì lại có gió thổi từ đất liền ra biển.
Bài 7.5:
Khi bỏ đường và cốc nước thì có hiện tượng khuếch tán xảy ra. Vậy khi bỏ đường vào cố không khí thì có hiện tượng khuếch tán xảy ra không? tại sao?
Bài 7.6:
Nhiệt độ bình thường của cơ thể người là 37oC. tuy nhiên người ta cảm thấy lạnh khi nhiệt độ của không khí là 25oC và cảm thất rất nóng khi nhiệt độ không khí là 370C. Còn trong nước thì ngược lại, ở nhiệ độ 370C con người cảm thấy bình thường, còn khi ở 250C người ta cảm thấy lạnh. Giải thích nghịch lý này như thế nào?
CHỦ ĐỀ VIII
CÁC CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG
PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT. BÀI TẬP
I - Một số kiến thức cần nhớ.
* Các công thức tính nhiệt lượng 
- Khi có sự chênh lệch nhiệt độ: Q = m.c. Dt 	(c - là nhiệt dung riêng)
- Khi nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn : Q = q.m	(q - năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu)
- Phương trình cân bằng nhiệt : Q tỏa ra = Q thu vào
- Hiệu xuất : H = . 100%
* Mở rộng :
- Khi vật nóng chảy: Q = l .m	(l - nhiệt nóng chảy)
- Khi chất lỏng bay hơi ở nhiệt độ sôi: Q = L.m 	( L - nhiệt hóa hơi)
II - Bài tập vận dụng.
Bài 8.1 :
Bỏ 100g nước đá ở t1= O0C vào 300g nước ở t2= 20oC.
a) Nước đá có tan hết không ? Cho nhiệt nóng chảy của nước đá l= 3,4.105 J/kg và nhiệt dung riêng của nước là c=4200J/kg.k.
b) Nếu không ,tính khối lượng nước đá còn lại ?
Lời giải:
a) Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy(tan) hoàn toàn ở O0C.
Q = m1.l = 0,1. 3,4.105 = 34.103 J
Nhiệt lượng nước tỏa ra khi giảm từ 200C đến 0oC :
Q2 = m2.c(t2-t1) = 25,2.103 J
Ta thấy Q1 > Q2 nên nước đá chỉ tan một phần .
b) Nhiệt lượng nước tỏa ra chỉ làm tan một khối lượng Dm nước đá. Do đó : 
Q2 = Dm. l Þ Dm = = 0,074kg = 74g
Vậy nước đá còn lại : m’ = m1- Dm = 26g
Bài 8.2 :
a) Tính lượng dầu cần đun sôi 2 lít nước ở 200C đựng trong ấm bằng nhôm có khối lượng 200g biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm là C1 = 4200J/kg.K ; C2 = 880J/kg.K, năng suất tỏa nhiệt của dầu là Q = 44.106J/kg và hiệu suất của bếp là 30%
b) Cần đun thêm bao lâu nữa thì nước hóa hơi hoàn toàn. biét bếp dầu cung cấp nhiệt một cách đều đặn và kể từ lúc đun cho đến khi sôi mất thời gian là 15 phút. Biết nhiệt hóa hơi của nước là L = 2,3.106J/kg.
Lời giải :
a) Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước để tăng nhiệt độ từ 200C đến 1000C là
Q1 = m1.C1(t2 - t1) = 672 kJ
Nhiệt lượng càn cung cấp cho ấn nhôm để tăng nhiệt độ từ 200C đến 1000C là
Q2 = m2.C2(t2 - t1) = 14.08 kJ
Nhiệt lượng cần cung cấp tổng cộng để đun nước sôi là 
Q = Q1 + Q2 = 686,08 kJ
Do hiệu suất của bếp là 30% nên thực tế nhiệt cung cấp cho bếp dầu tỏa ra là
Q’ = (J)
Khối lượng dầu cần dùng là :
m = » 0,05 kg
b) Nhiệt lượng cần cung cấp để nước hóa hơi hoàn toàn ở 1000C là
Q3 = L.m1 = 4600 kJ
Lúc này nhiệt lượng do dầu cung cấp chỉ dùng để nước hóa hơi còn ấm nhôm không nhận nhiệt nữa do đó ta thấy : Trong 15 phút bếp dầu cung cấp một nhiệt lượng cho hệ thống là Q = 686080 J. Để cung cấp một nhiệt lượng Q3 = 4600000J cần tốn một thời gian là :
t = = 100,57phút » 1h41phút
Bài 8.3 :
Một bếp dầu đun 1l nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng m2 = 300g thì sau thời gian t1 = 10 ph nước sôi. Nếu dùng bếp và ấm trên để đun 2l nước trong cung điều kiện thì sau bao lâu nưới sôi ?Cho nhiệt dung riêng của nước và nhôm là C1= 4200J/kg.K ; C2= 880 J/kg., Biết nhiệt do bếp cung cấp một cách đều đặn
Lời giải :
 	Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng cung cấp cho nước và ấm nhôm trong 2 lần đun, ta có :
Q1=(m1C1 +m2C2).Dt
Q2=(2m1C1 +m2C2).Dt
( m1,m2 là khối lượng nước và ấm trong lần đun đầu)
Mặt khác, do nhiệt tỏa ra một cách đều đặn nghĩa là thời gian T đun lâu thì nhiệt tỏa ra càng lớn. Do dó :
Q1=k.T1 : Q1=k.T2 
( k là hệ số tỷ lệ nào đó)
Từ đó suy ra :
k.T1 = ( m1C1 + m2C2) Dt
k.T2 = ( 2m1C1 + m2C2) Dt
Lập tỷ số ta được :
Hay T2 = (1+ ) T1
T2 = (1 + ).10 = 19,4 phút
Bài 8.4 :
Dẫn hơi nước ở 1000C vào một bình chứa nước đang có nhiệt độ 200C dưới áp suất bình thường.
a) Khối lượng nước trong bình tăng gấp bao nhiêu lần khi nhiệt độ của nó đạt tới 1000C
b) Khi nhiệt độ đã đạt được 1000C, nếu tiếp tục dẫn hơi nước ở 1000C vào bình thì có thể làm cho nước trong bình sôi được không? Cho nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K ; Nhiệt hóa hơi của nước là 2,3.106J/kg.
Lời giải :
a) Gọi m là khối lượng của nước ban đầu trong bình. m’ là khối lượng hơi nước dẫn vào cho tới khi nhiệt độ nâng lên 1000C.
Nhiệt lượng nước hấp thụ : Q1 = mc (t1- t2)
Nhiệt lượng hơi tỏa ra : Q2 = L.m’ 
Khi có cân bằng nhiệt khối lượng nước trong bình tăng lên n lần. từ PT cân băng nhiệt : mc (t1- t2) = L.m’
Þ 	n = = 1+ = 1+ 
n = 1+ = 1,15
b) Nước không thể sôi được vì ở 1000C là trạng thái cân bằng nhiệt, nước không thể hấp thụ thêm nhiệt được để hóa hơi.
Bài 8.5:
Muốn có nước ở nhiệt độ t = 500C, người ta lấy m1 = 3kg nước ở nhiệt độ t1 = 1000C trộn với nước ở t2 = 200C. Hãy xác định lượng nước lạnh cần dùng. (Bỏ qua sự mất nhiệt)
Gợi ý: - Nhiệt lượng tỏa ra : Q1= m1c (t1 - t)
 - Nhiệt lượng thu vào: Q2 = m2c (t - t2)
Vì bỏ qua sự mất nhiệt nên : Q1 = Q2 Þ m2 = .m1 = 5 (kg)

File đính kèm:

  • docxcac_chuyen_de_vat_li_8_cho_HSG.docx
Giáo án liên quan