Giải Khoa Học Tự nhiên 8 trang 109
Lời giải chi tiết SGK Lớp 8 · Môn Khoa Há»c Tá»± NhiĂªn · Trang 109–110
Phần III – Khái niệm nội năng
Lưu ý: Hai trang này chủ yếu là nội dung lý thuyết về động năng, thế năng, nội năng và sự thay đổi nội năng. Có 2 câu hỏi tư duy và 1 phần thảo luận cần giải đáp.
Câu hỏi 1 (Trang 107)
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 bình hay đổi như thế nào?
Cách giải
Phân tích hiện tượng:
Khi thả quả cầu kim loại nóng vào nước lạnh:
Bước 1: Xét động năng phân tử
- Phân tử nước ban đầu chuyển động chậm (nhiệt độ thấp)
- Nguyên tử kim loại chuyển động nhanh (nhiệt độ cao)
- Khi tiếp xúc: nguyên tử kim loại truyền năng lượng cho phân tử nước
- Kết quả:
- Động năng phân tử nước tăng lên
- Động năng nguyên tử kim loại giảm đi
Bước 2: Xét nội năng
- Nội năng = tổng động năng + thế năng của các phân tử, nguyên tử
- Động năng phân tử nước tăng → nội năng nước tăng
- Động năng nguyên tử kim loại giảm → nội năng quả cầu giảm
Đáp án: - Động năng phân tử nước: tăng lên - Động năng nguyên tử kim loại: giảm đi - Nội năng của nước: tăng lên - Nội năng của quả cầu kim loại: giảm đi
💡 Mẹo nhớ: Nóng truyền sang lạnh → động năng và nội năng chuyển từ vật nóng sang vật lạnh.
Câu hỏi 2 (Trang 108 - Thảo luận)
Đề bài:
Theo đó thí nghiệm dùn nước (Hình 26.6), có người khẳng định:
- Tại sao từ khi bắt đầu dùn tới khi nước bắt đầu sôi thì nhiệt độ của nước tăng dần?
- Khi nước đã sôi, nhiệt độ của nước không tăng dù vẫn tiếp tục dùn thì nhiệt năng mà nước nhận được từ đèn cồn đã chuyển hoá thành dạng năng lượng nào?
Cách giải
Câu 1: Tại sao nhiệt độ nước tăng dần khi bắt đầu đun?
Bước 1: Phân tích quá trình đun nóng
- Đèn cồn cung cấp nhiệt năng cho nước
- Nhiệt năng truyền vào làm tăng động năng phân tử nước
- Động năng phân tử tăng → nhiệt độ tăng
Bước 2: Giải thích
- Từ khi bắt đầu đun đến khi sôi: nước ở trạng thái lỏng
- Nhiệt năng nhận được chủ yếu làm tăng động năng chuyển động của phân tử
- Nhiệt độ phản ánh mức độ chuyển động của phân tử
Đáp án câu 1: Từ khi bắt đầu đun đến khi nước sôi, nhiệt năng từ đèn cồn truyền vào nước làm tăng động năng chuyển động của các phân tử nước. Do đó, nhiệt độ của nước tăng dần (vì nhiệt độ phụ thuộc vào động năng phân tử).
Câu 2: Khi nước đã sôi, nhiệt năng chuyển thành dạng năng lượng nào?
Bước 1: Quan sát hiện tượng
- Nước đang sôi nhưng nhiệt độ không tăng (giữ ở 100°C)
- Vẫn tiếp tục đun → vẫn cung cấp nhiệt năng
- Nước chuyển từ thể lỏng sang thể hơi
Bước 2: Phân tích năng lượng
- Nhiệt năng không làm tăng động năng phân tử (nhiệt độ không đổi)
- Nhiệt năng được dùng để phá vỡ liên kết giữa các phân tử nước
- Phân tử nước thoát khỏi bề mặt → chuyển sang thể hơi
- Năng lượng này làm tăng thế năng tương tác giữa các phân tử
Bước 3: Kết luận
Đáp án câu 2: Khi nước đã sôi, nhiệt năng mà nước nhận được từ đèn cồn không làm tăng nhiệt độ mà được dùng để: - Phá vỡ liên kết giữa các phân tử nước - Chuyển nước từ thể lỏng sang thể hơi (bay hơi) - Chuyển thành thế năng tương tác giữa các phân tử (làm tăng khoảng cách giữa các phân tử)
💡 Mẹo nhớ: Sôi rồi mà đun tiếp = năng lượng đi "tách" phân tử, không đi "đẩy nhanh" phân tử nữa.
🎯 Tổng kết kiến thức
EM ĐÃ HỌC:
✓ Năng lượng nhiệt là năng lượng vật có được do chuyển động nhiệt
✓ Nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật
✓ Khi một vật được làm nóng, các phân tử, nguyên tử của vật chuyển động nhanh lên và nội năng của vật tăng
EM CÓ THỂ:
✓ 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
💡 Ghi nhớ quan trọng: - Làm nóng vật = tăng nội năng = tăng động năng phân tử - Khi vật chuyển thể (nóng chảy, sôi) = nhiệt năng chuyển thành thế năng tương tác, nhiệt độ không đổi