ĐỀ KIỂM TRA HỌC SINH GIỎI
BÀI SỐ 17
Thởi gian làm bài: 150 phút
Câu 1:
Nhiệt độ bình thường của thân thể người ta là 36,60C. Tuy vậy người ta không cảm thấy lạnh khi nhiệt độ không khí là 250C và cảm thấy rất nóng khi nhiệt độ không khí là 360C. Còn ở trong nước thì ngược lại, khi ở nhiệt độ 360C con người cảm thấy bình thường, còn khi ở 250C , người ta cảm thấy lạnh. Giải thích nghịch lí này như thế nào?
Câu 2
Một chậu nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở 200C
a) Thả vào chậu nhôm một thỏi đồng có khối lượng 200g lấy ở lò ra. Nước nóng đến 21,20C. Tìm nhiệt độ của bếp lò? Biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước và đồng lần lượt là: c1= 880J/kg.K , c2= 4200J/kg.K , c3= 380J/kg.K . Bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trường
b) Thực ra trong trường hợp này, nhiệt lượng toả ra môi trường là 10% nhiệt lượng cung cấp cho chậu nước. Tìm nhiệt độ thực sự của bếp lò.
c) Nếu tiếp tục bỏ vào chậu nước một thỏi nước đá có khối lượng 100g ở 00C. Nước đá có tan hết không? Tìm nhiệt độ cuối cùng của hệ thống hoặc lượng nước đá còn sót lại nếu tan không hết? Biết nhiệt nóng chảy của nước đá là ( = 3,4.105J/kg
Câu 3
Trong một bình đậy kín có một cục nước đá có khối lượng M = 0,1kg nổi trên nước, trong cục đá có một viên chì có khối lượng m = 5g. Hỏi phải tốn một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để cục nước đá có lõi chì bắt đầu chìm xuống. Cho khối lượng riêng của chì bằng 11,3g/cm3, của nước đá bằng 0,9g/cm3, nhiệt nóng chảy của nước đá là ( = 3,4.105J/kg. Nhiệt độ nước trung bình là 00C
Câu 4
Có hai bình cách nhiệt. Bình 1 chứa m1 = 2kg nước ở t1 = 200C, bình 2 chứa m2 = 4kg nước ở t2 = 600C. Người ta rót một lượng nước m từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt, người ta lại rót một lượng nước m như thế từ bình 2 sang bình 1. Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là t’1 = 21,950C
Tính lượng nước m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng t’2 của bình 2
Nếu tiếp tục thực hiện lần hai, tìm nhiệt độ cân bằng của mỗi bình











Hướng dẫn giải
Câu 1: Con người là một hệ nhiệt tự điều chỉnh có quan hệ chặt chẽ với môi trường 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 người trong quá trình tiến hoá đã thích ứng với nhiệt độ trung bình của không khí khoảng 250C. nếu nhiệt độ không khí hạ xuống thấp hoặc nâng lên cao thì sự cân bằng tương đối của hệ Người – Không khí bị phá vỡ và xuất hiện cảm giác lạnh hay nóng.
Đối với nước, khả năng dẫn nhiệt của nước lớn hơn rất nhiều so với không khí nên khi nhiệt độ của nước là 250C người đã cảm thấy lạnh. Khi nhiệt độ của nước là 36 đến 370C sự cân bằng nhiệt giữa cơ thể và môi trường được tạo ra và con người không cảm thấy lạnh cũng như nóng
Câu 2 a) Gọi t0C là nhiệt độ của bếp lò, cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng.
Nhiệt lượng chậu nhôm nhận được để tăng từ t1 = 200C đến t2 = 21,20C:
Q1 = m1. c1. (t2 – t1) (m1 là khối lượng của chậu nhôm )
Nhiệt lượng nước nhận được để tăng từ t1 = 200C đến t2 = 21,20C:
Q2 = m2. c2. (t2 – t1) (m2 là khối lượng của nước )
Nhiệt lượng khối đồng toả ra để hạ từ t0C đến t2 = 21,20C:
Q3 = m3. c3. (t0C – t2) (m2 là khối lượng của thỏi đồng )
Do không có sự toả nhiệt ra môi trường xung quanh nên theo phương trình cân bằng nhiệt ta có : Q3 = Q1 + Q2
( m3. c3. (t0C – t2) = (m1. c1 + m2. c2). (t2 – t1)
( t0C =

t0C = 232,160C
b) Thực tế, do có sự toả nhiệt ra môi trường nên phương trình cân bằng nhiệt được viết lại: Q3 – 10%( Q1 + Q2) = Q1 + Q2