Hiện Tượng Đối Lưu, Bức Xạ Nhiệt Và Bài Tập - Vật Lý 8 Bài 23

Vậy hiện tượng đối lưu là gì? bức xạ nhiệt là gì? chúng ta sẽ cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây, đồng thời qua đó trả lời mọt số câu hỏi và bài tập vận dụng về đối lưu và bức xạ nhiệt.

I. Đối lưu

- Thí nghiệm hiện tượng đối lưu: Đặt một gói nhỏ đựng các hạt thuốc tím vào đấy của một cốc thủy tinh đựng nước rồi dùng đèn còn đun nóng cốc nước ở phía có đặt thuốc tím h.23.2 sau:

* Câu C1 trang 80 SGK Vật Lý 8: Nước màu tím di chuyển thành dòng từ dưới lên rồi từ trên xuống hay di chuyển hỗn độn theo mọi phương?

° Trả lời: Nước màu tím không di chuyển một cách hỗn độn mà di chuyển thành dòng từ dưới lên.

* Câu C2 trang 80 SGK Vật Lý 8: Tại sao lớp nước ở dưới được đun nóng lại đi lên phía trên, còn lớp nước lạnh ở phía trên lại đi xuống phía dưới (hãy nhớ lại điều kiện để vật nổi lên, chìm xuống đã học trong phần cơ học).

° Trả lời: Khi đun nước ở phía dưới đáy nóng lên trước và nở ra, trọng lượng riêng của lớp nước này trở nên nhỏ hơn trọng lượng riêng của lớp nước lạnh phía trên, do đó lớp nước nóng nổi lên còn lớp nước lạnh chìm xuống dưới tạo thành dòng đốì lưu.

* Câu C3 trang 80 SGK Vật Lý 8: Tại sao biết được nước trong cốc đã nóng lên?

° Trả lời: Nhờ quan sát số chỉ của nhiệt kế nhúng trong cốc mà ta biết nước nóng lên.

⇒ Nhận xét: Sự truyền nhiệt năng nhờ tạo thành các dòng như trong thí nghiệm trên gọi là sự đối lưu. Sự đối lưu cũng xảy ra trong chất khí.

¤ Câu hỏi vận dụng

* Câu C4 trang 81 SGK Vật Lý 8: Trong thí nghiệm ở hình 23.3, khi đốt nến và hương ta thấy dòng khói hương đi từ trên xuống vòng qua khe hở giữa miếng bìa ngăn và đáy cốc rồi đi lên phía ngọn nến. Hãy giải thích hiện tượng trên.

° Trả lời: Ở phía của ngọn nến, do có sự đối lưu mà lớp không khí nóng di chuyển lên trên, sự chênh lệch về áp suất làm cho khói hương di chuyển thành dòng xuống phía dưới. Kết quả của sự di chuyển này tạo thành sự đối lưu như ta quan sát thấy.

* Câu C5 trang 81 SGK Vật Lý 8: Tại sao muốn đun nóng chất lỏng và chất khí phải đun từ phía dưới?

° Trả lời: Vì trong chất lỏng và chất khí có hiện tượng đối lưu. Khi đun từ phía dưới, ta làm cho phần chất lỏng (hoặc khí) ở phía dưới nóng lên trước làm cho trọng lượng riêng của phần này giảm đi và đi lên phía trên. Phần chất lỏng (hoặc khí) ở phía trên chưa được đun nóng sẽ đi xuống tạo thành dòng đối lưu.

* Câu C6 trang 81 SGK Vật Lý 8: Trong chân không và trong chất rắn có xảy ra đối lưu không? Tại sao?

° Trả lời: Trong chân không và trong chất rắn không có hiện tượng đối lưu, vì chân không là môi trường không có phân tử khí nào còn trong chất rắn các phân tử kiên kết nhau rất chặt chẽ, chúng không thể di chuyển thành dòng được.

⇒ Kết luận: Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí.

II. Bức xạ nhiệt

- Thí nghiệm hiện tượng bức xạ nhiệt: Một bình cầu đã phủ muội đèn, trên nút có gắn 1 ống thủy tinh, trong ống thủy tính có giọt nước màu. Bình đặt gần 1 nguồn nhiệt như ngọn lửa đèn cồn như hình 23.4 dưới đây:

- Lấy miếng gỗ chắn giữa nguồn nhiệt và bình như sau:

* Câu C7 trang 81 SGK Vật Lý 8: Giọt nước màu dịch chuyển về đầu B chứng tỏ điều gì?

° Trả lời: Giọt nước màu dịch chuyển về đầu B. Hiện tượng đó chứng tỏ không khí trong bình đã nhận được nhiệt, nóng lên và nở ra.

* Câu C8 trang 81 SGK Vật Lý 8: Giọt nước màu dịch chuyển trở lại đầu A. Hiện tượng này chứng tỏ điều gì? Miếng gỗ đã có tác dụng gì?

° Trả lời: Hiện tượng này chứng tỏ không khí trong bình đã lạnh đi và co lại. Miếng gỗ đã có tác dụng ngăn không cho nhiệt truyền từ bếp sang bình.

* Câu C9 trang 82 SGK Vật Lý 8: Sự truyền nhiệt từ nguồn nhiệt tới bình có phải là dẫn nhiệt và đối lưu không? Tại sao?

° Trả lời: Không phải là dẫn nhiệt vì không khí là chất dẫn nhiệt rất kém, cũng không phải là đối lưu vì trong trường hợp này nhiệt truyền theo đường thẳng.

⇒ kết luận: - Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng. Bức xạ nhiệt có thể xảy ra cả trong chân không.

- Vật có bề mặt càng xù xì và màu càng sẫm thì hấp thụ tia nhiệt càng nhiều. Ngược lại, vật có bề mặt càng nhẵn và màu càng sáng thì hấp thụ tia nhiệt càng ít.

* Câu C10 trang 82 SGK Vật Lý 8: Tại sao trong thí nghiệm ở hình 23.4 bình chứa không khí lại được phủ muội đèn?

° Trả lời: Bình chứa không khí được phủ muội đèn là để tăng khả năng hấp thụ các tia nhiệt cho bình chứa.

* Câu C11 trang 82 SGK Vật Lý 8: Tại sao về mùa hè ta thường mặc áo màu trắng mà không mặc áo màu đen?

° Trả lời: Vì các vật có màu sáng ít hấp thụ các tia nhiệt hơn nên mặc áo trắng vào mùa hè sẽ giảm khả năng hấp thụ các tia nhiệt làm cho ta có cảm giác mát hơn.

* Câu C12 trang 82 SGK Vật Lý 8: Hãy chọn từ thích hợp cho các chỗ trống ở bảng sau:

Chất	Hình thức truyền nhiệt chủ yếu
Rắn	...
Lỏng	...
Khí	...
Chân không	...

° Trả lời: Ta có bảng sau:

Chất	Hình thức truyền nhiệt chủ yếu
Rắn	Dẫn nhiệt
Lỏng	Đối lưu
Khí	Đối lưu
Chân không	Bức xạ nhiệt