Giải Khoa Học Tự nhiên 8 trang 115

Phần I – Vật dẫn nhiệt tốt, vật cách nhiệt tốt

Câu 1

Đề bài: Tại sao chảo được làm bằng kim loại còn cán chảo được làm bằng gỗ hoặc nhựa?

Cách 1 — Phân tích dựa trên khả năng dẫn nhiệt

Bước 1: Xác định chức năng của từng bộ phận.

• Thân chảo: cần tiếp xúc với lửa, nhận nhiệt và truyền nhiệt đến thức ăn.
• Cán chảo: là nơi tay người cầm, cần hạn chế nhiệt truyền đến tay.

Bước 2: Đối chiếu với bảng 28.1.

• Kim loại (thép, nhôm, đồng) có khả năng dẫn nhiệt rất lớn (2 860 – 17 370 lần không khí) → truyền nhiệt nhanh đến thức ăn → phù hợp làm thân chảo.
• Gỗ, nhựa có khả năng dẫn nhiệt rất nhỏ (gỗ = 7, nhựa tương tự) → cản trở nhiệt truyền đến tay → phù hợp làm cán chảo.

Bước 3: Kết luận.

Đáp án: Chảo làm bằng kim loại vì kim loại dẫn nhiệt tốt, giúp truyền nhiệt nhanh từ lửa đến thức ăn. Cán chảo làm bằng gỗ hoặc nhựa vì chúng cách nhiệt tốt, giúp tay người cầm không bị bỏng.

Cách 2 — Giải thích ngắn gọn theo khái niệm

• Kim loại = vật dẫn nhiệt tốt → dùng ở phần cần truyền nhiệt (thân chảo).
• Gỗ/nhựa = vật cách nhiệt tốt → dùng ở phần cần ngăn nhiệt (cán chảo).

💡 Mẹo nhớ: "Dẫn nhiệt – làm nồi, cách nhiệt – làm cán" (phần nào cần nóng thì dùng vật dẫn nhiệt tốt, phần nào cần mát thì dùng vật cách nhiệt tốt).

---

Câu 2

Đề bài: Tại sao nhà mái ngói thì mùa hè mát hơn, mùa đông ấm hơn nhà mái tôn?

Cách 1 — Phân tích khả năng dẫn nhiệt của vật liệu

Bước 1: Xác định vật liệu.

• Mái ngói: làm từ đất nung (đất có khả năng dẫn nhiệt = 65, tương đối thấp). Ngoài ra, giữa các viên ngói có lớp không khí.
• Mái tôn: làm từ kim loại (thép/nhôm có khả năng dẫn nhiệt = 2 860 – 8 770, rất cao).

Bước 2: Phân tích mùa hè.

• Mái tôn dẫn nhiệt tốt → nhiệt từ ánh nắng truyền nhanh vào trong nhà → nhà nóng.
• Mái ngói dẫn nhiệt kém + có lớp không khí cách nhiệt → nhiệt truyền vào chậm → nhà mát hơn.

Bước 3: Phân tích mùa đông.

• Mái tôn dẫn nhiệt tốt → nhiệt bên trong nhà thoát ra ngoài nhanh → nhà lạnh.
• Mái ngói cách nhiệt tốt → giữ nhiệt bên trong lâu hơn → nhà ấm hơn.

Đáp án: Mái ngói làm từ đất nung, dẫn nhiệt kém, lại có lớp không khí giữa các viên ngói nên cách nhiệt tốt. Mùa hè, nhiệt bên ngoài khó truyền vào → mát. Mùa đông, nhiệt bên trong khó thoát ra → ấm. Mái tôn bằng kim loại dẫn nhiệt tốt nên ngược lại.

Cách 2 — So sánh trực tiếp

---

Câu 3

Đề bài: Phân tích công dụng dẫn nhiệt tốt, cách nhiệt tốt của từng bộ phận trong một số dụng cụ thường dùng trong gia đình.

Cách giải

Ví dụ 1: Ấm đun nước

• Thân ấm (kim loại): dẫn nhiệt tốt → truyền nhiệt từ bếp đến nước nhanh.
• Quai ấm (nhựa/gỗ): cách nhiệt tốt → tay cầm không bị bỏng.
• Nắp ấm có núm (nhựa): cách nhiệt tốt → mở nắp dễ dàng.

Ví dụ 2: Bàn là (bàn ủi)

• Mặt đế (kim loại): dẫn nhiệt tốt → truyền nhiệt đều đến quần áo.
• Tay cầm (nhựa): cách nhiệt tốt → bảo vệ tay người dùng.

Ví dụ 3: Phích nước (bình thủy)

• Ruột phích (thủy tinh 2 lớp, giữa là chân không): cách nhiệt tốt → giữ nước nóng lâu.
• Nắp phích (nhựa/xốp): cách nhiệt tốt → ngăn nhiệt thoát ra phía trên.

Ví dụ 4: Nồi cơm

• Thân nồi bên trong (nhôm/inox): dẫn nhiệt tốt → nấu chín cơm.
• Vỏ ngoài và tay cầm (nhựa): cách nhiệt tốt → an toàn khi sử dụng.

Đáp án: Trong các dụng cụ gia đình, bộ phận cần truyền nhiệt (thân nồi, đế bàn là, thân ấm) được làm bằng kim loại – vật dẫn nhiệt tốt. Bộ phận cần bảo vệ tay người (quai, tay cầm, nắp) được làm bằng nhựa, gỗ – vật cách nhiệt tốt.

---

Phần II – Đối lưu

Câu 4

Đề bài: Hãy giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm trên (thí nghiệm với 2 ống nghiệm đựng nước, Hình 28.2).

Cách 1 — Phân tích từng ống nghiệm

Bước 1: Phân tích ống nghiệm (1) – viên sáp ở đáy, đun nóng ở miệng ống.

• Nước ở gần miệng ống được đun nóng.
• Nước dẫn nhiệt kém, nhiệt truyền từ trên xuống đáy rất chậm (vì nước nóng nhẹ hơn, có xu hướng ở trên, không chìm xuống).
• Kết quả: viên sáp ở đáy không bị nóng chảy (hoặc rất lâu mới chảy).

Bước 2: Phân tích ống nghiệm (2) – viên sáp ở miệng, đun nóng ở đáy.

• Nước ở đáy được đun nóng → nở ra, nhẹ hơn → di chuyển lên trên.
• Nước lạnh ở trên nặng hơn → chìm xuống đáy → được đun nóng tiếp.
• Dòng đối lưu hình thành → toàn bộ nước trong ống nóng lên nhanh.
• Kết quả: viên sáp ở miệng ống bị nóng chảy.

Bước 3: Kết luận.

Đáp án: - Ống (1): Đun ở miệng, sáp ở đáy không chảy. Vì nước dẫn nhiệt kém, nước nóng nhẹ hơn nên ở trên, không truyền nhiệt xuống đáy được. - Ống (2): Đun ở đáy, sáp ở miệng bị chảy. Vì nước nóng ở đáy nổi lên, nước lạnh ở trên chìm xuống, tạo dòng đối lưu, làm toàn bộ nước nóng lên nhanh.

Cách 2 — Giải thích bằng nguyên lý đối lưu

• Chất lỏng dẫn nhiệt kém nhưng truyền nhiệt tốt nhờ dòng đối lưu.
• Đối lưu chỉ xảy ra khi đun nóng từ phía dưới (nước nóng nhẹ → nổi lên, nước lạnh nặng → chìm xuống).
• Đun từ phía trên thì không tạo được dòng đối lưu (nước nóng đã ở trên rồi, không có lý do chìm xuống).

💡 Mẹo nhớ: "Nóng nổi, lạnh chìm" – nước nóng nhẹ nổi lên, nước lạnh nặng chìm xuống → tạo dòng đối lưu.

---

Câu 5

Đề bài: Tại sao khi đốt nến thì cánh quạt trong Hình 28.4 lại quay?

Cách 1 — Giải thích bằng hiện tượng đối lưu trong chất khí

Bước 1: Khi đốt nến, ngọn lửa làm nóng không khí xung quanh.

Bước 2: Không khí nóng nở ra, nhẹ hơn → bay lên trên.

Bước 3: Dòng không khí nóng bay lên tạo thành dòng đối lưu đi lên phía trên ngọn nến.

Bước 4: Dòng khí nóng đi lên này tác dụng lực vào cánh quạt đặt phía trên → đẩy cánh quạt quay.

Đáp án: Khi đốt nến, không khí gần ngọn lửa bị đốt nóng, nở ra, nhẹ đi và bay lên trên tạo thành dòng đối lưu. Dòng khí nóng đi lên đập vào cánh quạt, làm cánh quạt quay.

Cách 2 — Giải thích ngắn gọn

Ngọn nến tạo dòng đối lưu (khí nóng bay lên). Dòng khí này có động năng, tác dụng lực lên cánh quạt → quạt quay. Nguyên lý tương tự tua-bin gió nhưng nguồn gió ở đây là dòng đối lưu nhiệt.

---

Câu 6

Đề bài: Tìm thêm ví dụ về sự đối lưu trong thực tế.

Cách giải

Ví dụ 1: Gió biển và gió đất

• Ban ngày: đất nóng nhanh hơn nước → không khí trên đất nóng, bay lên → không khí mát từ biển thổi vào (gió biển).
• Ban đêm: đất nguội nhanh hơn nước → không khí trên biển nóng hơn, bay lên → gió từ đất thổi ra biển (gió đất).

Ví dụ 2: Điều hòa không khí lắp ở trên cao

• Không khí lạnh từ điều hòa nặng hơn → chìm xuống dưới.
• Không khí nóng ở dưới nhẹ hơn → bay lên trên, được điều hòa làm lạnh tiếp.
• Tạo dòng đối lưu → làm mát cả phòng.

Ví dụ 3: Đun nước bằng bếp

• Nước ở đáy nồi nóng lên, nổi lên trên.
• Nước lạnh ở trên chìm xuống đáy.
• Dòng đối lưu giúp toàn bộ nồi nước nóng đều.

Ví dụ 4: Khói từ ống khói bay lên

• Khí nóng trong ống khói nhẹ hơn không khí bên ngoài → bay lên cao, kéo theo khói.

Đáp án: Các ví dụ về đối lưu trong thực tế: gió biển – gió đất, điều hòa lắp trên cao, đun nước sôi, khói bay lên từ ống khói, lò sưởi làm ấm phòng.

---

🎯 Ghi nhớ: - Dẫn nhiệt: truyền nhiệt qua tiếp xúc trực tiếp giữa các phần tử, xảy ra chủ yếu ở chất rắn. - Đối lưu: truyền nhiệt nhờ dòng chất lỏng/khí di chuyển (nóng nổi lên, lạnh chìm xuống). Chỉ xảy ra ở chất lỏng và chất khí. - Kim loại dẫn nhiệt tốt, gỗ/nhựa/len/không khí cách nhiệt tốt. - "Nóng nổi – lạnh chìm" là nguyên lý cơ bản của đối lưu.