Bài tập vật lí 8
* Câu 16:
Nhiệt độ bình thờng của thân thể ngời ta là 36,6
0
C. Tuy vậy ngời ta không cảm thấy
lạnh khi nhiệt độ không khí là 25
0
C và cảm thấy rất nóng khi nhiệt độ không khí là 36
0
C. Còn
ở trong nớc thì ngợc lại, khi ở nhiệt độ 36
0
C con ngời cảm thấy bình thờng, còn khi ở 25
0
C ,
ngời ta cảm thấy lạnh. Giải thích nghịch lí này nh thế nào?
* Câu 17
Một chậu nhôm khối lợng 0,5kg đựng 2kg nớc ở 20
0
C
a) Thả vào chậu nhôm một thỏi đồng có khối lợng 200g lấy ở lò ra. Nớc nóng đến
21,2
0
C. Tìm nhiệt độ của bếp lò? Biết nhiệt dung riêng của nhôm, nớc và đồng lần lợt là: c
1
=
880J/kg.K , c
2
= 4200J/kg.K , c
3
= 380J/kg.K . Bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trờng

C, bình 2 chứa m
2
= 4kg n-
ớc ở t
2
= 60
0
C. Ngời ta rót một lợng nớc m từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt, ngời
ta lại rót một lợng nớc m nh thế từ bình 2 sang bình 1. Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là
t

1
= 21,95
0
C
a) Tính lợng nớc m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng t

2
của bình 2
b) Nếu tiếp tục thực hiện lần hai, tìm nhiệt độ cân bằng của mỗi bình
Hớng dẫn giải
* Câu 16:
Con ngời là một hệ nhiệt tự điều chỉnh có quan hệ chặt chẽ với môi trờng xung quanh.
Cảm giác nóng và lạnh xuất hiện phụ thuộc vào tốc độ bức xạ của cơ thể. Trong không khí
tính dẫn nhiệt kém, cơ thể con ngời trong quá trình tiến hoá đã thích ứng với nhiệt độ trung
bình của không khí khoảng 25
0
C. nếu nhiệt độ không khí hạ xuống thấp hoặc nâng lên cao
thì sự cân bằng tơng đối của hệ Ngời Không khí bị phá vỡ và xuất hiện cảm giác lạnh hay
nóng.

1
) (m
1
là khối lợng của chậu nhôm )
Nhiệt lợng nớc nhận đợc để tăng từ t
1
= 20
0
C đến t
2
= 21,2
0
C:
Q
2
= m
2
. c
2
. (t
2
t
1
) (m
2
là khối lợng của nớc )
Nhiệt lợng khối đồng toả ra để hạ từ t
0
C đến t
2

2
) = (m
1
. c
1
+ m
2
. c
2
). (t
2
t
1
)
t
0
C =
380.2,0
2,21.380.2,0)202,21)(4200.2880.5,0(
))(..(
33
233122211
++
=
++
cm
tcmttcmcm
t
0
C = 232,16

t
2
) = 1,1.(m
1
. c
1
+ m
2
. c
2
). (t
2
t
1
)
t

=
380.2,0
2,21.380.2,0)202,21)(4200.2880.5,0(1,1
))(...(1,1
33
233122211
++
=
++
cm
tcmttcmcm
t


Do Q > Q

nên nớc đá tan hết và cả hệ thống âng lên đến nhiệt độ t

đợc tính :
Q = Q

Q = [m
1
.c
1
+ (m
2
+ m).c
2
+ m
3
.c
3
]. t

Nhiệt lợng còn thừa lại dùng cho cả hệ thống tăng nhiệt độ từ 0
0
C đến t

t

=
C
Q

Chú ý rằng : V =
chida
D
m
D
M
+
1
Do đó : M
1
+ m = D
n
(
chida
D
m
D
M
+
1
)
Suy ra : M
1
= m.
g
DDD
DDD
chidan
danchi
41

) = m
2
.c(t
2
- t

2
)
m. (t

2
- t
1
) = m
2
. (t
2
- t

2
) (1)
Tơng tự cho lần rót tiếp theo, nhiệt độ cân bằng của bình 1 là t

1
. Lúc này lợng nớc
trong bình 1 chỉ còn (m
1
m). Do đó
m.( t


- t

2
) = m
1
.( t

1
t
1
)
t

2
=
2
1
1
'
122
)(
m
ttmtm

(3)
Thay (3) vào (2) ta rút ra:
m =
)()(
)(.
1

từ bình 1 sang bình 2 ta có phơng trình cân bằng nhiệt:
m.(t

2
- t

1
) = m
2
.(t

2
t

2
)
t

2
(m + m
2
) = m t

1
+ m
2
t

2
t

1
- t
’
1
) ⇒ t
’’
1
.m
1
= m. t
’’
2
+ (m
1
- m). t
’
1
⇒ t
’’
1
=
C
m
tmmtm
0
1
1
'
1
2