Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng Cơ và Nhiệt - Vật lý 8 bài 27

Vậy sự truyền cơ năng, nhiệt năng từ vật này sang vật khác và chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác, các năng lượng trên có được bảo toàn không? Để giải đáp thắc mắc này chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

I. Sự truyền cơ năng, nhiệt năng từ vật này sang vật khác.

¤ Mô tả sự truyền cơ năng, nhiệt năng trong các hiện tượng sau:

- Hòn bi thép lăn từ máng nghiêng xuống va chạm vào miếng gỗ làm miếng gỗ chuyển động. Như vậy, hòn bi truyền động năng cho miếng gỗ.

- Thả một miếng nhôm đã được nung nóng vào một cốc nước lạnh. Như vậy, miếng nhôm đã truyền nhiệt lượng cho cốc nước.

- Viên đạn từ nòng súng bay ra, rơi xuống biến, nguội đi và chìm dần. Như vậy, viên đạn truyền động năng và nhiệt lượng cho nước biển.

⇒ Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác.

II. Sự chuyển hoá giữa các dạng của cơ năng, giữa cơ năng và nhiệt năng

¤ Mô tả sự chuyển hóa năng lượng trong các hiện tượng sau:

- Hiện tượng: Khi bỏ tay giữ con lắc, con lắc chuyển động nhanh dần từ A đến B, chậm dần từ B đến C, rồi lại nhanh dần từ C đến B, chậm dần từ B đến A.

- Sự chuyển hoá năng lượng: Khi con lắc chuyển động từ A đến B thế năng đã chuyển hóa dần thành động năng, khi con lắc chuyển động từ B đến C động năng đã chuyển hóa dần thành thế năng.

- Hiện tượng: Dùng tay cọ xát miếng đồng lên mặt bàn, miếng đồng nóng lên.

- Sự chuyển hoá năng lượng: Cơ năng của tay đã chuyển hóa thành nhiệt năng của miếng đồng.

- Hiện tượng: Đun nóng ống nghiệm. Không khí và hơi nước trong ống nghiệm nóng lên, dãn nở, đẩy nút bật lên và lạnh đ

- Sự chuyển hoá năng lượng: Nhiệt năng của không khí và hơi nước đã chuyển hóa thành động năng của nút.

• Động năng có thể chuyển hoá thành thế năng và ngược lại (sự chuyển hoá giữa các dạng của cơ năng). Cơ năng có thể chuyền hoá thành nhiệt năng và ngược lại.

⇒ Cơ năng có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.

III. Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt

- Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng: Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi; nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.

* Câu C3 trang 96 SGK Vật Lý 8: Hãy tìm ví dụ về sự biểu hiện của định luật trên trong các hiện tượng cơ và nhiệt đã học.

° Lời giải câu C3 trang 96 SGK Vật Lý 8:

- Thả viên bi từ trên cao xuống nền gạch. Khi rơi xuống, thế năng chuyển hóa dần thành động năng. Khi rơi đến sàn nhà, một phần cơ năng đã chuyển hóa thành nhiệt năng làm sàn nhà và viên bi nóng lên.

IV. Bài tập về sự bảo toàn năng lượng giữa các dạng cơ năng, nhiệt năng

* Câu C4 trang 96 SGK Vật Lý 8: Hãy tìm thêm ví dụ, ngoài những ví dụ đã có trong bài về sự truyền cơ năng, nhiệt năng từ vật này sang vật khác; sự chuyển hóa giữa các dạng cơ năng cũng như giữa nhiệt năng và cơ năng.

° Lời giải câu C4 trang 96 SGK Vật Lý 8:

- Dùng búa đập nhiều lần vào thanh đồng làm thanh đồng nóng lên: Cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng.

- Ném một vật lên cao: Động năng chuyển hóa thành thế năng.

* Câu C5 trang 96 SGK Vật Lý 8: Tại sao trong hiện tượng hòn bi va vào thanh gỗ sau khi va chạm chỉ chuyển động được một đoạn ngắn rồi dừng lại. Cơ năng của chúng ta đã biến đi đâu?

° Lời giải câu C5 trang 96 SGK Vật Lý 8:

- Sau khi hòn bi va chạm và thanh gỗ, chúng chỉ chuyển động được một đoạn ngắn rồi dừng lại vì một phần cơ năng của chúng chuyển nóa thành nhiệt năng làm nóng hòn bi, thanh gỗ, máng trượt và không khí xung quanh nên năng lượng của chúng giảm dần.

* Câu C6 trang 96 SGK Vật Lý 8: Tại sao trong hiện tượng về dao động của con lắc, con lắc chỉ dao dộng trong một thời gian ngắn rồi dừng lại ở vị trí cân bằng? Cơ năng của con lắc đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?

° Lời giải câu C6 trang 96 SGK Vật Lý 8:

- Trong hiện tượng về dao dộng của con lắc, con lắc chỉ dao động trong một thời gian ngắn rồi dừng lại ở vị trí cân bằng vì một phần cơ năng của chúng đã chuyển hóa thành nhiệt năng làm nóng con lắc và không khí xung quanh nên năng lượng giảm dần.