Mở đầu trang 112

Đề bài: Theo em, năng lượng nhiệt có thể truyền được trong các môi trường nào sau đây: chất rắn, chất lỏng, chất khí, chân không? Hãy tìm hiện tượng trong thực tế để minh hoạ cho ý kiến của mình.

Lời giải:

Năng lượng nhiệt có thể truyền được trong cả 4 môi trường: chất rắn, chất lỏng, chất khí và chân không.

Ví dụ minh hoạ:

I. Dẫn nhiệt

Thí nghiệm trang 112 mục I

Đề bài: Dùng đèn cồn đốt nóng đầu A của thanh đồng, quan sát hiện tượng xảy ra đối với các đinh a, b, c, d, e.

1. Mô tả hiện tượng xảy ra đối với các đinh.
2. Đinh rơi xuống chứng tỏ điều gì?
3. Đinh lần lượt rơi xuống theo thứ tự nào?

Lời giải:

1. Sau một thời gian đốt nóng đầu A, các đinh a, b, c, d, e lần lượt rơi xuống.

2. Đinh rơi xuống chứng tỏ sáp đã bị nóng chảy. Điều đó chứng tỏ năng lượng nhiệt đã được truyền từ đầu A đến vị trí gắn đinh trên thanh đồng.

3. Các đinh rơi xuống theo thứ tự: a → b → c → d → e (đinh gần đầu A nhất rơi trước, đinh xa đầu A nhất rơi sau cùng).

→ Điều này chứng tỏ năng lượng nhiệt được truyền dần dọc theo thanh đồng, từ đầu nóng (A) sang đầu lạnh hơn (B).

Hoạt động trang 113 mục I

Đề bài: Hãy thảo luận về các câu hỏi dưới đây dựa trên việc phân tích công dụng của vật dẫn nhiệt tốt và vật cách nhiệt tốt:

1. Tại sao chảo được làm bằng kim loại còn cán chảo được làm bằng gỗ hoặc nhựa?
2. Tại sao nhà mái ngói thì mùa hè mát hơn, mùa đông ấm hơn nhà mái tôn?
3. Phân tích công dụng dẫn nhiệt tốt, cách nhiệt tốt của từng bộ phận trong một số dụng cụ thường dùng trong gia đình.

Lời giải:

1.

• Chảo làm bằng kim loại vì kim loại dẫn nhiệt tốt → truyền nhiệt nhanh từ bếp lên thức ăn, giúp nấu chín nhanh.
• Cán chảo làm bằng gỗ hoặc nhựa vì gỗ, nhựa là vật cách nhiệt tốt → ngăn nhiệt từ chảo truyền sang tay người cầm, tránh bị bỏng.

2. Mái ngói dẫn nhiệt kém hơn mái tôn (theo Bảng 28.1, đất dẫn nhiệt là 65, còn thép là 2 860 – kém hơn rất nhiều), nên:

• Mùa hè: nhiệt từ Mặt Trời khó truyền qua mái ngói vào trong nhà → nhà mát hơn.
• Mùa đông: nhiệt bên trong nhà khó truyền ra ngoài qua mái ngói → nhà ấm hơn.

3. Ví dụ: Ấm đun nước (siêu nước):

• Thân ấm làm bằng kim loại (inox, nhôm) – dẫn nhiệt tốt → truyền nhiệt nhanh vào nước.
• Quai ấm làm bằng nhựa hoặc gỗ – cách nhiệt tốt → cầm vào không bị bỏng tay.

Ví dụ khác: Nồi cơm điện:

• Lòng nồi bằng kim loại – dẫn nhiệt tốt để cơm chín đều.
• Vỏ ngoài bằng nhựa – cách nhiệt tốt, không bỏng tay khi chạm vào.

II. Đối lưu

Thí nghiệm trang 113 mục II

Đề bài: Đun nóng nước ở gần miệng ống nghiệm (1) và đun nóng đáy ống nghiệm (2). Quan sát xem viên sáp có bị nóng chảy hay không. Hãy giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm trên.

Lời giải:

Ống nghiệm (1): Đun ở miệng ống, sáp ở đáy ống → sáp không nóng chảy (hoặc nóng chảy rất chậm).

→ Giải thích: Nước nóng ở miệng ống không thể chuyển động đi xuống dưới (vì nóng thì nhẹ, nổi ở trên). Mà nước lại dẫn nhiệt kém, nên nhiệt không truyền xuống được đáy ống → sáp ở đáy không nóng chảy.

Ống nghiệm (2): Đun ở đáy ống, sáp ở miệng ống → sáp bị nóng chảy.

→ Giải thích: Nước nóng ở đáy ống nhẹ hơn nên đi lên trên, nước lạnh ở trên nặng hơn nên đi xuống đáy, tạo thành dòng đối lưu. Nhờ dòng đối lưu này, toàn bộ nước trong ống đều nóng lên → sáp ở miệng ống bị nóng chảy.

Câu hỏi trang 114 mục II

Đề bài:

1. Tại sao khi đốt nến thì cánh quạt trong Hình 28.4 lại quay?
2. Tìm thêm ví dụ về sự đối lưu trong thực tế.

Lời giải:

1. Khi đốt nến, không khí gần ngọn nến nóng lên, nở ra, nhẹ hơn nên bay lên cao. Không khí lạnh ở xung quanh chuyển động xuống thay chỗ. Cứ như vậy tạo thành dòng đối lưu của không khí đi lên. Dòng không khí nóng đi lên này tác dụng vào cánh quạt làm cánh quạt quay.

2. Ví dụ về sự đối lưu trong thực tế:

• Khi đun nước trong ấm, toàn bộ nước nóng đều lên (nhờ dòng đối lưu trong nước).
• Bật điều hoà lạnh đặt ở trên cao: không khí lạnh đi xuống dưới, không khí nóng đi lên → cả phòng mát.
• Gió biển và gió đất ở vùng ven biển (do chênh lệch nhiệt độ giữa đất liền và biển tạo dòng đối lưu của không khí).

III. Bức xạ nhiệt

Thí nghiệm trang 115 mục III

Đề bài:

1. Tại sao trong thí nghiệm ở Hình 28.5a thì nhiệt độ trong bình thuỷ tinh tăng dần còn trong thí nghiệm ở Hình 28.5b thì nhiệt độ trong bình thuỷ tinh lại giảm dần về nhiệt độ cũ?
2. Có phải sự truyền nhiệt từ đèn đến bình thuỷ tinh là dẫn nhiệt và đối lưu không? Tại sao?

Lời giải:

1.

• Hình 28.5a: Đèn phát ra các tia nhiệt truyền thẳng đến bình thuỷ tinh. Bình hấp thụ tia nhiệt nên nóng lên → nhiệt độ tăng dần.
• Hình 28.5b: Tấm gỗ chắn giữa đèn và bình chặn các tia nhiệt từ đèn truyền tới bình. Bình không nhận thêm năng lượng nhiệt nữa, đồng thời nhiệt bên trong bình truyền dần ra môi trường → nhiệt độ trong bình giảm dần về nhiệt độ cũ.

2. Sự truyền nhiệt từ đèn đến bình thuỷ tinh không phải là dẫn nhiệt và đối lưu, vì:

• Không khí dẫn nhiệt rất kém (xem Bảng 28.1: khả năng dẫn nhiệt của không khí coi là 1, nhỏ hơn rất nhiều so với chất rắn) → không thể truyền nhiệt nhanh như vậy.
• Không khí giữa đèn và bình không tạo dòng đối lưu truyền nhiệt ngang từ đèn sang bình.

→ Năng lượng nhiệt từ đèn truyền đến bình bằng các tia nhiệt (bức xạ nhiệt).

Câu hỏi trang 115 mục III

Đề bài:

1. Đứng gần một bếp lửa, ta cảm thấy nóng. Nhiệt năng mà cơ thể nhận được từ bếp chủ yếu là do dẫn nhiệt, đối lưu hay bức xạ? Tại sao?
2. Tại sao mùa hè người ta thường mặc áo màu trắng, ít mặc áo màu đen?
3. Phích (bình thuỷ) là dụng cụ dùng để giữ nước nóng, có hai lớp thuỷ tinh. Giữa hai lớp thuỷ tinh là chân không. Hai mặt đối diện của hai lớp thuỷ tinh thường được tráng bạc. Phích có nút đậy kín. Hãy phân tích tác dụng của các bộ phận sau đây của phích: lớp chân không; hai mặt thuỷ tinh tráng bạc; nút.

Lời giải:

1. Cơ thể nhận nhiệt từ bếp lửa chủ yếu do bức xạ nhiệt. Vì:

• Không khí dẫn nhiệt kém → không phải do dẫn nhiệt.
• Dòng không khí nóng từ bếp đi lên cao (đối lưu), không truyền ngang sang người đứng cạnh → không phải do đối lưu.

→ Cơ thể nhận được nhiệt là nhờ các tia nhiệt mà bếp lửa phát ra truyền thẳng tới (bức xạ nhiệt).

2. Áo màu trắng có bề mặt sáng màu nên phản xạ tia nhiệt tốt, hấp thụ tia nhiệt kém → mặc đỡ nóng.

Áo màu đen có bề mặt sẫm màu nên hấp thụ tia nhiệt mạnh → mặc rất nóng.

→ Vì vậy mùa hè người ta thường mặc áo trắng, ít mặc áo đen.

3. Tác dụng của các bộ phận trong phích:

→ Nhờ các bộ phận trên kết hợp lại, phích giữ được nước nóng trong thời gian dài.

Câu hỏi trang 116 mục III

Đề bài: Tại sao trong thí nghiệm Hình 28.8, nhiệt độ của cốc nước đặt trong lồng kính lại cao hơn nhiệt độ của cốc nước đặt ngoài lồng kính?

Lời giải:

• Bức xạ nhiệt từ Mặt Trời rất mạnh, có thể truyền qua lớp lồng kính vào trong → làm nước trong cốc nóng lên.
• Cốc nước trong lồng phát ra bức xạ nhiệt yếu (do nhiệt độ thấp hơn nhiều so với Mặt Trời), bức xạ này không truyền qua được lớp kính mà bị giữ lại bên trong lồng.
• Vì vậy năng lượng nhiệt được tích trữ trong lồng kính → nhiệt độ trong lồng cao hơn ngoài lồng.

→ Cốc nước trong lồng kính nóng hơn cốc nước đặt bên ngoài.

Hoạt động trang 117 mục III

Đề bài: Hãy thảo luận về những vấn đề sau đây:

1. Mô tả sự truyền năng lượng trong hiệu ứng nhà kính khí quyển.
2. Những nguyên nhân nào làm tăng nhanh hàm lượng $\text{CO}_2$ trong khí quyển và những biện pháp nào có thể làm giảm sự tăng hàm lượng $\text{CO}_2$ trong khí quyển?
3. Em và các bạn có thể làm gì để góp phần cụ thể vào việc làm giảm hiệu ứng nhà kính để góp phần ổn định nhiệt độ bề mặt Trái Đất?

Lời giải:

1. Mô tả sự truyền năng lượng trong hiệu ứng nhà kính khí quyển:

• Bức xạ nhiệt mạnh từ Mặt Trời truyền qua khí quyển xuống bề mặt Trái Đất.
• Trái Đất hấp thụ năng lượng này, nóng lên và phát ra bức xạ nhiệt yếu trở lại không gian.
• Khí quyển (đặc biệt là khí $\text{CO}_2$) giữ lại và phản xạ phần lớn bức xạ nhiệt yếu của Trái Đất trở về Trái Đất.
• Kết quả: bề mặt Trái Đất và không khí xung quanh nóng lên.

2.

Nguyên nhân làm tăng $\text{CO}_2$ trong khí quyển:

• Đốt cháy nhiên liệu hoá thạch (than, dầu, khí đốt) trong công nghiệp, giao thông, sinh hoạt.
• Chặt phá rừng, cháy rừng làm giảm lượng cây xanh hấp thụ $\text{CO}_2$.
• Các hoạt động chăn nuôi, sản xuất công nghiệp khác.

Biện pháp làm giảm $\text{CO}_2$:

• Trồng nhiều cây xanh, bảo vệ rừng.
• Sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo (năng lượng mặt trời, gió, thuỷ điện).
• Tiết kiệm điện, tiết kiệm xăng dầu.
• Sử dụng phương tiện giao thông công cộng, xe đạp, xe điện.

3. Em và các bạn có thể làm:

• Trồng và chăm sóc cây xanh ở trường, ở nhà.
• Tắt các thiết bị điện khi không sử dụng (đèn, quạt, máy tính,…).
• Đi bộ, đi xe đạp khi đến trường gần.
• Hạn chế dùng túi ni lông, đồ nhựa dùng một lần.
• Phân loại rác, tham gia hoạt động dọn vệ sinh môi trường.
• Tuyên truyền cho gia đình, bạn bè về việc bảo vệ môi trường.

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