Câu 28.a, 28.b, 28.c phần bài tập bổ sung – Trang 131 Vở bài tập Vật lí 8

Gọi H là hiệu suất động cơ nhiệt, A là công động cơ thực hiện được, Q là nhiệt lượng toàn phần do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra, Q₁ là nhiệt lượng có ích, Q₂ là nhiệt lượng tỏa ra môi trường bên ngoài. Công thức nào sau đây không đúng?

A.\(H = \dfrac{A}{Q}\)

B. \(H = \dfrac{{{Q_1}}}{{{Q_2}}}\)

C. \(H = \dfrac{{{Q_1} - {Q_2}}}{{{Q_2}}}\)

D. \(H = \dfrac{{Q - {Q_2}}}{Q}\)

Phương pháp giải:

Hiệu suất của động cơ nhiệt dược xác định bằng tỉ số giữa phần nhiệt lượng chuyển hóa thành công cơ học và nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra.

\(H = \dfrac{A}{Q}\)

Lời giải chi tiết:

Chọn B và C.

Hiệu suất của động cơ nhiệt dược xác định bằng tỉ số giữa phần nhiệt lượng chuyển hóa thành công cơ học và nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra.

\(H = \dfrac{A}{Q}\)

Trong đó: A là công mà động cơ thực hiện được A = Q₁ = Q – Q₂.

Q là nhiệt lượng toàn phần do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra.

Trong động cơ nhiệt, nhiệt năng của nhiên liệu bị đốt cháy không chuyển hóa hoàn toàn thành cơ năng. Điều đó trái với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng không? Tại sao?

Phương pháp giải:

Động cơ nhiệt là động cơ mà trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy được chuyển hóa thành cơ năng.

Lời giải chi tiết:

Trong động cơ nhiệt, nhiệt năng của nhiên liệu bị đốt cháy không chuyển hóa hoàn toàn thành cơ năng. Điều này không trái với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.

Vì một phần nhiệt năng của nhiên liệu bị đốt cháy được truyền ra môi trường xung quanh, tổng nhiệt năng truyền ra môi trường và cơ năng vẫn bằng năng lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra.

Người ta dùng một máy bơm nước chạy bằng than đá có hiệu suất 10% để bơm nước lên cao 8m. Sau 5 giờ bơm được 300m³ nước. Tính công suất có ích của máy bơm và lượng than tiêu thụ. Năng suất tỏa nhiệt của than đá là 30.10⁶ J/kg.

Phương pháp giải:

Công cơ học A = F. s trong đó F là lực tác dụng lên vật làm vật dịch chuyển quãng đường s.

Hiệu suất của động cơ nhiệt dược xác định bằng tỉ số giữa phần nhiệt lượng chuyển hóa thành công cơ học và nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra.

\(H = \dfrac{A}{Q}\)

Lời giải chi tiết:

Công máy bơm thực hiện để đưa nước lên độ cao 8m là:

A_i = P.h = 10.m.h = 10 . 300000 . 8 = 24000000J.

Công suất có ích của máy bơm là:

\({P_i} = \dfrac{{{A_i}}}{t} = \dfrac{{24000000}}{{5.60.60}} = 1333,3W\)

Nhiệt lượng than đá tỏa ra là:

\(Q = \dfrac{{{A_i}}}{H} = \dfrac{{24000000}}{{10\% }} = 240000000J\)

Lượng than tiêu thụ là:

\(m = \dfrac{Q}{q} = \dfrac{{240000000}}{{{{30.10}^6}}} = 8kg\)