Các hiện tượng vật lý là phần học vô cùng quan trọng mà các em học sinh cần nắm vững các kiến thức cơ bản để vận dụng vào làm các bài tập. Dưới đây là bài viết về chủ đề: Đứng gần một bếp lửa ta cảm thấy nóng, nhiệt lượng truyền từ ngọn lửa đến người bằng cách nào?, mời bạn đọc theo dõi.
Mục lục bài viết
1. Đứng gần một bếp lửa ta cảm thấy nóng, nhiệt lượng truyền từ ngọn lửa đến người bằng cách nào?
A. Sự đối lưu.
B. Sự dẫn nhiệt của không khí.
C. Bức xạ nhiệt
D. Cả 3 đáp án trên
* Đáp án C
* Hướng dẫn giải
Nhiệt lượng truyền từ ngọn lửa đến người bằng sự bức xạ
⇒ Đáp án C
2. Lý thuyết về bức xạ nhiệt, đối lưu và dẫn nhiệt:
2.1. Bức xạ nhiệt:
Bức xạ nhiệt là một hiện tượng tồn tại ở mọi vật chất khi chúng có nhiệt độ cao hơn 0 độ tuyệt đối, trong đó các phân tử và nguyên tử bên trong chúng chuyển động không đều tạo ra một dạng năng lượng được gọi là nhiệt năng. Khi một vật chất này có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh, nó sẽ phát ra sóng điện từ biểu thị cho quá trình chuyển đổi năng lượng nhiệt thành năng lượng điện từ.
Bức xạ nhiệt đóng vai trò quan trọng trong các quá trình truyền nhiệt và là một trong ba dạng truyền nhiệt cơ bản bao gồm dẫn nhiệt, nhiệt dẫn và bức xạ. Nó không yêu cầu sự tồn tại của vật chất nào để truyền nhiệt và có thể xảy ra trong môi trường hỗn hợp hoặc trong không gian bình thường.
Ví dụ về bức xạ nhiệt rất phong phú và phản ánh rõ sự hiện diện của nó trong cuộc sống hàng ngày. Một trong những ví dụ phổ biến là sự truyền sóng điện từ qua lò nướng, thường được gọi là lò vi sóng. Trong trường hợp này, bức xạ nhiệt từ lò nướng được hấp thụ bởi thức ăn gây ra sự nóng lên và nấu chín thức ăn.
Ngoài ra, các bức xạ từ các nguồn nhiệt khác như bộ tản nhiệt cũng là một ví dụ. Bức xạ mặt trời cũng là một trong những hình thức phổ biến nhất của bức xạ nhiệt, có ảnh hưởng rất lớn đến khí hậu và các quá trình sinh thái trên Trái Đất.
Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta cũng gặp bức xạ nhiệt thông qua ánh sáng phát ra từ các nguồn như đèn sợi đốt. Cũng không thể bỏ qua các dạng bức xạ mạnh mẽ như tia gamma mà chúng ta thường gặp trong các ứng dụng y học và công nghệ.
2.2. Sự dẫn nhiệt:
Sự dẫn nhiệt là quá trình truyền đạt nhiệt năng từ một vị trí đến vị trí khác thông qua các phân tử hoặc nguyên tử của vật chất. Trong quá trình này, nhiệt năng được truyền từ các phân tử nóng hơn đến các phân tử lạnh hơn dẫn đến sự cân bằng nhiệt độ giữa các phần khác nhau của vật liệu.
Quá trình truyền nhiệt qua dẫn nhiệt: Trong sự dẫn nhiệt, nhiệt năng được truyền thông qua sự tiếp xúc giữa các phân tử hoặc nguyên tử của vật chất mà không cần sự chuyển động toàn bộ của vật chất đó. Điều này diễn ra chủ yếu ở các chất rắn và lỏng trong đó các phân tử hoặc nguyên tử có thể di chuyển trong một vị trí cố định.
Tính dẫn nhiệt của các chất:
– Chất rắn: Chất rắn thường có khả năng dẫn nhiệt tốt. Trong số chúng, kim loại thường là những chất rắn dẫn nhiệt tốt nhất. Trong các kim loại, Bạc (Ag) được biết đến là một trong những chất dẫn nhiệt và dẫn điện tốt nhất.
– Chất lỏng: Đối với chất lỏng, khả năng dẫn nhiệt thường kém hơn so với chất rắn. Tuy nhiên, có một số ngoại lệ như dầu và thuỷ ngân có khả năng dẫn nhiệt tốt hơn so với các chất lỏng khác.
– Chất khí: Chất khí thường có khả năng dẫn nhiệt kém nhất so với chất rắn và chất lỏng. Trong trường hợp chân không, không có chất nào để truyền nhiệt nên chân không không dẫn nhiệt.
2.3. Đối lưu:
Đối lưu được gọi là Convection trong tiếng Anh là một hiện tượng quan trọng trong vật lý và địa chất mô tả sự di chuyển của nhóm phân tử trong chất lưu như chất lỏng hoặc chất khí. Khi chất lưu này bị đun nóng, lớp chất lỏng ở dưới sẽ nóng lên và nở ra trong khi phần trên sẽ ngưng tụ và trở nên lạnh hơn. Điều này tạo ra một quá trình lưu động tuần hoàn và pha trộn cuối cùng làm cho nhiệt độ trở nên đồng đều trong toàn bộ chất lỏng. Quá trình này tiếp tục cho đến khi cả khối chất lỏng đều nóng lên.
Cơ chế của dòng đối lưu dựa chủ yếu vào trọng lực và lực đẩy Ác-si-mét. Do độ dẫn nhiệt của chất lưu thường rất nhỏ sự chuyển giao nhiệt lượng thông qua truyền dẫn nhiệt là không đáng kể. Do đó, đối lưu là phương thức chính để truyền nhiệt trong chất lưu. Vận tốc của dòng chất lỏng hoặc chất khí càng nhanh, sự truyền nhiệt đối lưu càng diễn ra nhanh chóng.
Có hai loại đối lưu chính:
– Đối lưu tự nhiên: Thường xuất hiện do sự chênh lệch về nồng độ hoặc nhiệt độ gây ra sự biến đổi mật độ của chất lưu. Nếu có sự chênh lệch về mật độ giữa phần dưới và phần trên của chất lưu dưới tác động của trọng lực sẽ hình thành đối lưu tự nhiên.
– Đối lưu cưỡng bức: Hình thành do sự thúc đẩy của các lực bên ngoài. Vận tốc của dòng chất lỏng hoặc chất khí càng nhanh, sự truyền nhiệt đối lưu càng diễn ra nhanh chóng. Các lực bên ngoài thúc đẩy chất lưu tạo ra sự lưu động tuần hoàn và từ đó, truyền nhiệt diễn ra trong đối lưu cưỡng bức.
3. Bài tập trắc nghiệm vận dụng:
Câu hỏi số 1: Trong các hiện tượng nào sau đây, hiện tượng nào liên quan đến dẫn nhiệt?
A. Dùng một que sắt dài đưa một đầu vào bếp than đang cháy đỏ, một lúc sau cầm đầu còn lại ta thấy nóng tay.
B. Nhúng một đầu chiếc thìa bằng nhôm vào một cốc nước sôi tay ta có cảm giác nóng lên.
C. Đứng gần đống lửa ta thấy nóng người lên
D. Các trường hợp nêu trên đều liên quan đến hiện tượng dẫn nhiệt.
Lời giải:
Đáp án: D
Câu hỏi số 2: Ở những nơi có mùa đông giá lạnh, khi làm cửa sổ người ta thường làm cửa sổ có hai hay ba lớp kính? Lý do là vì:
A. Đề phòng lớp này vỡ thì còn có lớp khác.
B. Không khí giữa hai tấm kính cách nhiệt tốt làm giảm sự mất nhiệt trong nhà.
C. Để tăng thêm bề dày của kính.
D. Để tránh gió lạnh thổi vào nhà.
Lời giải:
Đáp án: B
Câu hỏi số 3: Cho các vật liệu sau đây: gỗ, nước biển, thép, bạc, nhôm. Thứ tự sắp xếp nào sau đây là đúng với khả năng dẫn nhiệt theo quy luật tăng dần?
A. Gỗ, nước biển, thép.
B. Thép, gỗ, nước biển.
C. Thép, nước biển, gỗ.
D. Nước biển, thép, gỗ.
Lời giải:
Đáp án: A
Câu hỏi số 4: Khi nói về quá trình truyền nhiệt, trong các ý kiến dưới đây, ý kiến nào chưa chính xác?
A. Chất khí đậm đặc dẫn nhiệt tốt hơn chất khí loãng.
B. Sự truyền nhiệt bằng hình thức dẫn nhiệt chủ yếu xảy ra trong chất rắn.
C. Truyền nhiệt trong chất khí chủ yếu bằng hình thức đối lưu
D. Khả năng dẫn nhiệt của tất cả các chất rắn là như nhau.
Lời giải:
Đáp án: D
Câu hỏi số 5: Cho hai vật có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc với nhau. Nhiệt được truyền từ vật nào sang vật nào? Chọn câu trả lời đúng nhất.
A. Từ vật có khối lượng lớn hơn sang vật có khối lượng nhỏ hơn.
B. Từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
C. Từ vật có nhiệt năng lớn hơn sang vật có nhiệt năng nhỏ hơn.
D. Từ vật ở trên cao sang vật ở dưới thấp
Lời giải:
Đáp án: B
Câu hỏi số 6: Vì sao vào mùa đông, khi ra ngoài ta mặc áo bông thì giữ ấm được cơ thể?
Bài tập về các hình thức truyền nhiệt: dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ nhiệt cực hay
A. Vì bông xốp bên trong áo bông có chứa không khí mà không khí dẫn nhiệt kém nên hạn chế sự dẫn nhiệt từ cơ thể ra ngoài.
B. Sợi bông có thể hấp thụ được nhiệt từ mặt trời, làm cho áo nóng lên và ấm hơn
C. Áo bông truyền cho cơ thể nhiều nhiệt lượng hơn áo thường.
D. Khi ta vận động các sợi bông cọ xát vào nhau làm tăng nhệt độ bên trong áo bông.
Lời giải:
Đáp án: A
