Bài tập ôn — Vật lí 12 — Học kì 1 — Ôn đề 15 phút

Phạm vi: Chương 1 — Vật lí nhiệt (Bài 1–7).

Phần 1: Cơ bản

Bài 1. Đun 1 kg nước từ 20 °C lên 60 °C. Biết $c = 4200\ \text{J/(kg·K)}$. Tính nhiệt lượng cần cung cấp.

Bài 2. Đun 0,5 kg nhôm từ 30 °C lên 130 °C. Biết $c = 880\ \text{J/(kg·K)}$. Tính nhiệt lượng cần cung cấp.

Bài 3. Cần bao nhiêu nhiệt lượng để làm nóng chảy hoàn toàn 0,3 kg nước đá đang ở 0 °C? Biết $\lambda = 3,4 \times 10^5\ \text{J/kg}$.

Bài 4. Cần bao nhiêu nhiệt lượng để hoá hơi hoàn toàn 0,2 kg nước đang ở 100 °C? Biết $L = 2,3 \times 10^6\ \text{J/kg}$.

Bài 5. Đổi 47 °C ra kelvin.

Bài 6. Đổi 500 K ra độ Celsius.

Bài 7. Đun 2 kg đồng từ 25 °C lên 75 °C. Biết $c = 380\ \text{J/(kg·K)}$. Tính nhiệt lượng cần cung cấp.

Bài 8. Tính nhiệt lượng cần để 0,4 kg thép tăng thêm 50 K. Biết $c = 460\ \text{J/(kg·K)}$.

Bài 9. Nêu định nghĩa nội năng của một vật.

Bài 10. Nêu hai cách làm thay đổi nội năng của một vật.

Bài 11. Viết công thức tính nhiệt lượng vật thu vào khi tăng nhiệt độ và nêu tên, đơn vị từng đại lượng.

Bài 12. Viết công thức tính nhiệt lượng nóng chảy và nhiệt lượng hoá hơi.

Bài 13. Phát biểu định luật I của nhiệt động lực học.

Bài 14. Một hệ nhận 300 J nhiệt lượng và thực hiện công 100 J. Tính độ biến thiên nội năng của hệ.

Bài 15. Một hệ nhận công 200 J và toả ra 50 J nhiệt lượng. Tính độ biến thiên nội năng của hệ.

Bài 16. Đơn vị của nhiệt dung riêng là gì?

Phần 2: Nâng cao

Bài 17. Đun 0,6 kg nước từ 20 °C đến 100 °C, sau đó hoá hơi hoàn toàn 0,1 kg nước trong số đó. Tính tổng nhiệt lượng cần cung cấp. Biết $c = 4200\ \text{J/(kg·K)}$, $L = 2,3 \times 10^6\ \text{J/kg}$.

Bài 18. Thả 0,5 kg nhôm ở 100 °C vào 1 kg nước ở 20 °C. Tính nhiệt độ cân bằng, bỏ qua hao phí nhiệt. Biết $c_{\text{nhôm}} = 880\ \text{J/(kg·K)}$, $c_{\text{nước}} = 4200\ \text{J/(kg·K)}$.

Bài 19. Cần bao nhiêu nhiệt lượng để làm nóng chảy hoàn toàn 0,5 kg chì đang ở nhiệt độ nóng chảy 327 °C? Biết $\lambda = 0,25 \times 10^5\ \text{J/kg}$.

Bài 20. Một vật nhận 1000 J nhiệt lượng, nội năng tăng 700 J. Tính công mà vật thực hiện.

Bài 21. Đun 1,2 kg nước từ 25 °C đến 45 °C. Biết $c = 4200\ \text{J/(kg·K)}$. Tính nhiệt lượng cần cung cấp.

Bài 22. Tính nhiệt lượng cần để đun nóng 3 kg thép từ 20 °C đến 120 °C. Biết $c = 460\ \text{J/(kg·K)}$.

Bài 23. So sánh nhiệt lượng cần để đun 1 kg nước và 1 kg nhôm cùng tăng thêm 10 °C. Biết $c_{\text{nước}} = 4200\ \text{J/(kg·K)}$, $c_{\text{nhôm}} = 880\ \text{J/(kg·K)}$.

Bài 24. Giải thích vì sao nước được dùng làm chất tải nhiệt trong các hệ thống làm mát.

Đáp án

1. $Q = 1 \times 4200 \times 40 = 168,000\ \text{J}$.
2. $Q = 0,5 \times 880 \times 100 = 44,000\ \text{J}$.
3. $Q = 3,4 \times 10^5 \times 0,3 = 102,000\ \text{J}$.
4. $Q = 2,3 \times 10^6 \times 0,2 = 460,000\ \text{J}$.
5. $47 + 273 = 320\ \text{K}$.
6. $500 - 273 = 227\ \text{°C}$.
7. $Q = 2 \times 380 \times 50 = 38,000\ \text{J}$.
8. $Q = 0,4 \times 460 \times 50 = 9,200\ \text{J}$.
9. Nội năng là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
10. Truyền nhiệt và thực hiện công.
11. $Q = mc\Delta t$; $m$ (kg), $c$ (J/(kg·K)), $\Delta t$ (K hoặc °C).
12. $Q = \lambda m$ (nóng chảy); $Q = Lm$ (hoá hơi).
13. Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được: $\Delta U = A + Q$.
14. $\Delta U = 300 - 100 = 200\ \text{J}$.
15. $\Delta U = 200 - 50 = 150\ \text{J}$.
16. J/(kg·K).
17. $Q_1 = 0,6 \times 4200 \times 80 = 201,600\ \text{J}$; $Q_2 = 0,1 \times 2,3 \times 10^6 = 230,000\ \text{J}$; tổng $431,600\ \text{J}$.
18. $0,5 \times 880 \times (100 - t) = 1 \times 4200 \times (t - 20) \Rightarrow t \approx 27,6\ \text{°C}$.
19. $Q = 0,25 \times 10^5 \times 0,5 = 12,500\ \text{J}$.
20. $A' = Q - \Delta U = 1000 - 700 = 300\ \text{J}$.
21. $Q = 1,2 \times 4200 \times 20 = 100,800\ \text{J}$.
22. $Q = 3 \times 460 \times 100 = 138,000\ \text{J}$.
23. Nước: $42,000\ \text{J}$; nhôm: $8,800\ \text{J}$. Nước cần nhiều hơn khoảng 4,8 lần.
24. Vì nước có nhiệt dung riêng lớn nên có thể thu và tải nhiều nhiệt mà nhiệt độ tăng ít.