Mở đầu trang 105

Đề bài: Ngay từ lớp 6, các em đã được làm quen với năng lượng nhiệt. Theo em, năng lượng nhiệt là gì và tại sao mọi vật đều luôn có năng lượng này?

Lời giải:

• Năng lượng nhiệt (hay nhiệt năng) là năng lượng mà vật có được nhờ chuyển động nhiệt (chuyển động hỗn loạn không ngừng của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật).
• Mọi vật đều luôn có năng lượng nhiệt vì: mọi vật đều được cấu tạo từ các phân tử, nguyên tử và các phân tử, nguyên tử này luôn chuyển động hỗn loạn không ngừng → vì vậy mọi vật đều có năng lượng nhiệt.

I. Một số tính chất của phân tử, nguyên tử

Câu hỏi 1 trang 106

Đề bài: Ở nhiệt độ trong phòng, các phân tử trong không khí có thể chuyển động với tốc độ từ hàng trăm tới hàng nghìn m/s. Tại sao khi mở một lọ nước hoa ở đầu lớp thì phải một lúc sau, người ở cuối lớp mới ngửi thấy mùi thơm?

Lời giải:

Tuy các phân tử nước hoa chuyển động rất nhanh (hàng trăm tới hàng nghìn m/s) nhưng chúng không chuyển động theo đường thẳng từ đầu lớp đến cuối lớp.

Trên đường đi, các phân tử nước hoa liên tục va chạm với các phân tử không khí nên chuyển động theo đường zíc-zắc, hỗn loạn rất quanh co.

→ Vì vậy, phải mất một thời gian các phân tử nước hoa mới di chuyển được đến cuối lớp, nên người ở cuối lớp một lúc sau mới ngửi thấy mùi thơm.

II. Khái niệm năng lượng nhiệt

Hoạt động 1 trang 106

Đề bài: Mô tả, giải thích và thực hiện hai cách khác nhau để làm tăng năng lượng nhiệt của hai bàn tay mình.

Lời giải:

Cách 1: Xoa hai bàn tay vào nhau.

• Khi xoa, giữa hai bàn tay xuất hiện lực ma sát.
• Công của lực ma sát làm các phân tử ở bàn tay chuyển động nhanh hơn → năng lượng nhiệt của bàn tay tăng → tay nóng lên.

Cách 2: Hơ hai bàn tay gần ngọn lửa (đèn cồn, bếp) hoặc nhúng tay vào nước ấm.

• Bàn tay nhận nhiệt năng truyền từ vật nóng hơn (ngọn lửa, nước ấm) sang.
• Các phân tử ở bàn tay chuyển động nhanh hơn → năng lượng nhiệt của bàn tay tăng → tay nóng lên.

Hoạt động 2 trang 106

Đề bài: Tìm ví dụ thực tế về sự chuyển hoá từ nhiệt năng sang các dạng năng lượng khác và ngược lại.

Lời giải:

Nhiệt năng chuyển hoá thành dạng năng lượng khác:

• Nước trong ấm sôi đẩy bật nắp ấm lên → nhiệt năng chuyển thành cơ năng (động năng của nắp ấm).
• Nhà máy nhiệt điện đốt than làm nước sôi, hơi nước làm quay tuabin để phát điện → nhiệt năng chuyển thành điện năng.

Dạng năng lượng khác chuyển hoá thành nhiệt năng:

• Xoa hai bàn tay vào nhau, tay nóng lên → cơ năng chuyển thành nhiệt năng.
• Cắm điện vào bàn là, bếp điện thì bàn là, bếp nóng lên → điện năng chuyển thành nhiệt năng.

III. Khái niệm nội năng

Câu hỏi 2 trang 107

Đề bài: So sánh động năng của phân tử nước ở Hình 26.4a với động năng của phân tử nước ở Hình 26.4b.

Lời giải:

Ở Hình 26.4b, nước có nhiệt độ cao hơn so với ở Hình 26.4a.

Mà nhiệt độ càng cao thì các phân tử chuyển động càng nhanh, động năng càng lớn.

→ Vậy động năng của phân tử nước ở Hình 26.4b lớn hơn động năng của phân tử nước ở Hình 26.4a.

Câu hỏi 3 trang 107

Đề bài: So sánh nội năng của nước trong hai cốc ở Hình 26.4.

Lời giải:

• Nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
• Hai cốc có cùng lượng nước, nhưng nước ở cốc Hình 26.4b có nhiệt độ cao hơn → động năng các phân tử nước ở cốc b lớn hơn ở cốc a.

→ Vậy nội năng của nước ở cốc Hình 26.4b lớn hơn nội năng của nước ở cốc Hình 26.4a.

Câu hỏi 4 trang 108

Đề bài: Trong quá trình trên, động năng của phân tử nước và nguyên tử kim loại; nội năng của nước và của quả cầu trong cốc thay đổi như thế nào?

Lời giải:

Khi thả quả cầu kim loại (nguội) vào cốc nước nóng:

• Nhiệt độ của quả cầu tăng lên → các nguyên tử kim loại chuyển động nhanh hơn.
• Nhiệt độ của nước giảm đi → các phân tử nước chuyển động chậm lại.

Từ đó, ta có sự thay đổi như sau:

Hoạt động 3 trang 108

Đề bài: Theo dõi thí nghiệm đun nước (Hình 26.6), có người khẳng định:

• Từ khi bắt đầu đun nước tới khi nước bắt đầu sôi thì nhiệt độ của nước tăng dần.
• Khi nước đã sôi thì nhiệt độ của nước không tăng dù vẫn tiếp tục đun.

Hãy thảo luận để trả lời các câu hỏi sau:

1. Tại sao từ khi bắt đầu đun tới khi nước bắt đầu sôi thì nhiệt độ của nước tăng dần?
2. Khi nước đã sôi, nhiệt độ của nước không tăng dù vẫn tiếp tục đun thì nhiệt năng mà nước nhận được từ đèn cồn đã chuyển hoá thành dạng năng lượng nào?

Lời giải:

1. Từ khi bắt đầu đun tới khi nước sôi, nhiệt năng từ ngọn lửa đèn cồn truyền vào nước. Nước nhận được nhiệt năng nên các phân tử nước chuyển động nhanh hơn → nội năng của nước tăng → nhiệt độ của nước tăng dần.

2. Khi nước đã sôi, nhiệt độ của nước không tăng nữa. Lúc này, nhiệt năng mà nước nhận được từ đèn cồn đã chuyển hoá thành năng lượng để nước hoá hơi (chuyển từ thể lỏng sang thể hơi). Vì vậy dù vẫn tiếp tục đun, nhiệt độ của nước vẫn giữ nguyên ở nhiệt độ sôi.

Em có thể

Em có thể trang 108

Đề bài: Giải thích được các hiện tượng đơn giản trong đời sống có liên quan đến nhiệt năng và nội năng. Ví dụ, tại sao xoa hai tay vào nhau thì tay nóng lên.

Lời giải:

Khi xoa hai bàn tay vào nhau:

• Giữa hai bàn tay xuất hiện lực ma sát.
• Công của lực ma sát làm các phân tử ở bàn tay chuyển động nhanh hơn.
• Động năng của các phân tử tăng → nội năng của bàn tay tăng → nhiệt độ bàn tay tăng → tay nóng lên.

→ Đây là hiện tượng cơ năng chuyển hoá thành nhiệt năng.

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu