Cambridge Secondary (7-9). Stage 9. MCE Science. Workbook - Unit 10: Sự truyền nhiệt năng

Ba cốc nhựa nhỏ giống nhau chứa lượng nước nóng bằng nhau, đầy ba phần tư cốc. Một cốc được bọc giấy nhôm và vật liệu cách nhiệt, đặt trong cốc lớn có cát đỡ, thêm vật liệu cách nhiệt vào khe, đậy nắp và bọc màng nhựa kín miệng cốc lớn. Cốc thứ hai không có lớp cách nhiệt nhưng có nắp; cốc thứ ba không có lớp cách nhiệt và không có nắp. Các bầu nhiệt kế ngập hoàn toàn trong nước. Đặt các cốc trong cùng môi trường. Cẩn thận với nước nóng; người lớn cần chuẩn bị lỗ bằng dao cắt.

Chú thích hình: thermometer = nhiệt kế; plastic wrap = màng bọc nhựa; extra insulating material = vật liệu cách nhiệt bổ sung; large cup = cốc lớn; sand = cát; lid = nắp; insulating material = vật liệu cách nhiệt; small cup = cốc nhỏ; insulated cup = cốc có cách nhiệt; uninsulated cup with lid = cốc không cách nhiệt có nắp; uninsulated cup without lid = cốc không cách nhiệt, không nắp.



Đo và ghi nhiệt độ ban đầu của nước nóng. Sau đó dùng lượng nước nóng bằng nhau để rót vào ba cốc nhỏ đến mức đầy ba phần tư.

Ba cốc nhựa nhỏ giống nhau chứa lượng nước nóng bằng nhau, đầy ba phần tư cốc. Một cốc được bọc giấy nhôm và vật liệu cách nhiệt, đặt trong cốc lớn có cát đỡ, thêm vật liệu cách nhiệt vào khe, đậy nắp và bọc màng nhựa kín miệng cốc lớn. Cốc thứ hai không có lớp cách nhiệt nhưng có nắp; cốc thứ ba không có lớp cách nhiệt và không có nắp. Các bầu nhiệt kế ngập hoàn toàn trong nước. Đặt các cốc trong cùng môi trường. Cẩn thận với nước nóng; người lớn cần chuẩn bị lỗ bằng dao cắt.

Chú thích hình: thermometer = nhiệt kế; plastic wrap = màng bọc nhựa; extra insulating material = vật liệu cách nhiệt bổ sung; large cup = cốc lớn; sand = cát; lid = nắp; insulating material = vật liệu cách nhiệt; small cup = cốc nhỏ; insulated cup = cốc có cách nhiệt; uninsulated cup with lid = cốc không cách nhiệt có nắp; uninsulated cup without lid = cốc không cách nhiệt, không nắp.



Đo và ghi nhiệt độ nước trong từng cốc nhỏ cứ mỗi 5 phút trong 30 phút.

| Thời gian (phút) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nhiệt độ cốc có cách nhiệt (°C) | | | | | | | |
| Nhiệt độ cốc không cách nhiệt có nắp (°C) | | | | | | | |
| Nhiệt độ cốc không cách nhiệt không nắp (°C) | | | | | | | |

Ba cốc nhựa nhỏ giống nhau chứa lượng nước nóng bằng nhau, đầy ba phần tư cốc. Một cốc được bọc giấy nhôm và vật liệu cách nhiệt, đặt trong cốc lớn có cát đỡ, thêm vật liệu cách nhiệt vào khe, đậy nắp và bọc màng nhựa kín miệng cốc lớn. Cốc thứ hai không có lớp cách nhiệt nhưng có nắp; cốc thứ ba không có lớp cách nhiệt và không có nắp. Các bầu nhiệt kế ngập hoàn toàn trong nước. Đặt các cốc trong cùng môi trường. Cẩn thận với nước nóng; người lớn cần chuẩn bị lỗ bằng dao cắt.

Chú thích hình: thermometer = nhiệt kế; plastic wrap = màng bọc nhựa; extra insulating material = vật liệu cách nhiệt bổ sung; large cup = cốc lớn; sand = cát; lid = nắp; insulating material = vật liệu cách nhiệt; small cup = cốc nhỏ; insulated cup = cốc có cách nhiệt; uninsulated cup with lid = cốc không cách nhiệt có nắp; uninsulated cup without lid = cốc không cách nhiệt, không nắp.



Thảo luận nhóm: So sánh sự thay đổi nhiệt độ trong ba cốc nhựa nhỏ theo thời gian.

Ba cốc nhựa nhỏ giống nhau chứa lượng nước nóng bằng nhau, đầy ba phần tư cốc. Một cốc được bọc giấy nhôm và vật liệu cách nhiệt, đặt trong cốc lớn có cát đỡ, thêm vật liệu cách nhiệt vào khe, đậy nắp và bọc màng nhựa kín miệng cốc lớn. Cốc thứ hai không có lớp cách nhiệt nhưng có nắp; cốc thứ ba không có lớp cách nhiệt và không có nắp. Các bầu nhiệt kế ngập hoàn toàn trong nước. Đặt các cốc trong cùng môi trường. Cẩn thận với nước nóng; người lớn cần chuẩn bị lỗ bằng dao cắt.

Chú thích hình: thermometer = nhiệt kế; plastic wrap = màng bọc nhựa; extra insulating material = vật liệu cách nhiệt bổ sung; large cup = cốc lớn; sand = cát; lid = nắp; insulating material = vật liệu cách nhiệt; small cup = cốc nhỏ; insulated cup = cốc có cách nhiệt; uninsulated cup with lid = cốc không cách nhiệt có nắp; uninsulated cup without lid = cốc không cách nhiệt, không nắp.



Giải thích vì sao nhiệt độ cuối của ba cốc nhỏ khác nhau.

Ba cốc nhựa nhỏ giống nhau chứa lượng nước nóng bằng nhau, đầy ba phần tư cốc. Một cốc được bọc giấy nhôm và vật liệu cách nhiệt, đặt trong cốc lớn có cát đỡ, thêm vật liệu cách nhiệt vào khe, đậy nắp và bọc màng nhựa kín miệng cốc lớn. Cốc thứ hai không có lớp cách nhiệt nhưng có nắp; cốc thứ ba không có lớp cách nhiệt và không có nắp. Các bầu nhiệt kế ngập hoàn toàn trong nước. Đặt các cốc trong cùng môi trường. Cẩn thận với nước nóng; người lớn cần chuẩn bị lỗ bằng dao cắt.

Chú thích hình: thermometer = nhiệt kế; plastic wrap = màng bọc nhựa; extra insulating material = vật liệu cách nhiệt bổ sung; large cup = cốc lớn; sand = cát; lid = nắp; insulating material = vật liệu cách nhiệt; small cup = cốc nhỏ; insulated cup = cốc có cách nhiệt; uninsulated cup with lid = cốc không cách nhiệt có nắp; uninsulated cup without lid = cốc không cách nhiệt, không nắp.



Nêu ba bước em có thể thực hiện để bảo đảm phép đo chính xác và nhất quán.

Ba cốc nhựa nhỏ giống nhau chứa lượng nước nóng bằng nhau, đầy ba phần tư cốc. Một cốc được bọc giấy nhôm và vật liệu cách nhiệt, đặt trong cốc lớn có cát đỡ, thêm vật liệu cách nhiệt vào khe, đậy nắp và bọc màng nhựa kín miệng cốc lớn. Cốc thứ hai không có lớp cách nhiệt nhưng có nắp; cốc thứ ba không có lớp cách nhiệt và không có nắp. Các bầu nhiệt kế ngập hoàn toàn trong nước. Đặt các cốc trong cùng môi trường. Cẩn thận với nước nóng; người lớn cần chuẩn bị lỗ bằng dao cắt.

Chú thích hình: thermometer = nhiệt kế; plastic wrap = màng bọc nhựa; extra insulating material = vật liệu cách nhiệt bổ sung; large cup = cốc lớn; sand = cát; lid = nắp; insulating material = vật liệu cách nhiệt; small cup = cốc nhỏ; insulated cup = cốc có cách nhiệt; uninsulated cup with lid = cốc không cách nhiệt có nắp; uninsulated cup without lid = cốc không cách nhiệt, không nắp.



Nêu ba cách mở rộng phạm vi quan sát và phép đo để tăng độ tin cậy và tính hợp lệ của kết luận chung.

Dùng những miếng sáp nến nhỏ gắn vài đinh ghim vào thanh kim loại được kẹp cố định. Đun một đầu thanh bằng đèn Bunsen và quan sát các đinh khi thanh nóng lên. Đeo kính bảo hộ, buộc tóc dài và giữ khoảng cách an toàn với ngọn lửa. Không chạm vào thanh nóng hoặc đinh rơi; chờ dụng cụ nguội trước khi cầm.

Chú thích hình: retort stand with clamp = giá đỡ có kẹp; metal rod = thanh kim loại; drawing pins held with wax = đinh ghim được giữ bằng sáp; Bunsen burner = đèn Bunsen.



Ghi lại quan sát của em về các đinh ghim và sáp.

Dùng những miếng sáp nến nhỏ gắn vài đinh ghim vào thanh kim loại được kẹp cố định. Đun một đầu thanh bằng đèn Bunsen và quan sát các đinh khi thanh nóng lên. Đeo kính bảo hộ, buộc tóc dài và giữ khoảng cách an toàn với ngọn lửa. Không chạm vào thanh nóng hoặc đinh rơi; chờ dụng cụ nguội trước khi cầm.

Chú thích hình: retort stand with clamp = giá đỡ có kẹp; metal rod = thanh kim loại; drawing pins held with wax = đinh ghim được giữ bằng sáp; Bunsen burner = đèn Bunsen.



Thảo luận nhóm: Điều gì xảy ra với các đinh ghim khi thanh kim loại nóng hơn? Vì sao?

Dùng những miếng sáp nến nhỏ gắn vài đinh ghim vào thanh kim loại được kẹp cố định. Đun một đầu thanh bằng đèn Bunsen và quan sát các đinh khi thanh nóng lên. Đeo kính bảo hộ, buộc tóc dài và giữ khoảng cách an toàn với ngọn lửa. Không chạm vào thanh nóng hoặc đinh rơi; chờ dụng cụ nguội trước khi cầm.

Chú thích hình: retort stand with clamp = giá đỡ có kẹp; metal rod = thanh kim loại; drawing pins held with wax = đinh ghim được giữ bằng sáp; Bunsen burner = đèn Bunsen.



Nhiệt năng được truyền dọc thanh kim loại như thế nào trong thí nghiệm?

Dùng những miếng sáp nến nhỏ gắn vài đinh ghim vào thanh kim loại được kẹp cố định. Đun một đầu thanh bằng đèn Bunsen và quan sát các đinh khi thanh nóng lên. Đeo kính bảo hộ, buộc tóc dài và giữ khoảng cách an toàn với ngọn lửa. Không chạm vào thanh nóng hoặc đinh rơi; chờ dụng cụ nguội trước khi cầm.

Chú thích hình: retort stand with clamp = giá đỡ có kẹp; metal rod = thanh kim loại; drawing pins held with wax = đinh ghim được giữ bằng sáp; Bunsen burner = đèn Bunsen.



Trong thí nghiệm này, nhiệt năng có biến mất sau khi rời thanh kim loại không? Giải thích dựa trên định luật bảo toàn năng lượng.

Dùng những miếng sáp nến nhỏ gắn vài đinh ghim vào thanh kim loại được kẹp cố định. Đun một đầu thanh bằng đèn Bunsen và quan sát các đinh khi thanh nóng lên. Đeo kính bảo hộ, buộc tóc dài và giữ khoảng cách an toàn với ngọn lửa. Không chạm vào thanh nóng hoặc đinh rơi; chờ dụng cụ nguội trước khi cầm.

Chú thích hình: retort stand with clamp = giá đỡ có kẹp; metal rod = thanh kim loại; drawing pins held with wax = đinh ghim được giữ bằng sáp; Bunsen burner = đèn Bunsen.



Liệt kê hai cách nhóm em có thể cải tiến thí nghiệm.

Sơn một lon kim loại màu đen và lon kia màu trắng. Để sơn khô hoàn toàn. Đổ lượng nước bằng nhau vào mỗi lon và đặt một nhiệt kế trong mỗi lon. Đặt hai lon dưới đèn nhiệt ở cùng khoảng cách để chúng nhận lượng ánh sáng bằng nhau.



Nhãn hình: heat lamp = đèn nhiệt; stand = giá đỡ; thermometer = nhiệt kế; water = nước; black/white metal can = lon kim loại màu đen/trắng.

Đo nhiệt độ ban đầu của nước trong mỗi lon kim loại và ghi vào bảng. Sau 20 phút, đo lại nhiệt độ trong mỗi lon. Ghi các số đo vào bảng.

|Nhiệt độ|Lon đen|Lon trắng|
|---|---|---|
|Nhiệt độ ban đầu (°C)|___|___|
|Nhiệt độ cuối sau 20 phút (°C)|___|___|

Sơn một lon kim loại màu đen và lon kia màu trắng. Để sơn khô hoàn toàn. Đổ lượng nước bằng nhau vào mỗi lon và đặt một nhiệt kế trong mỗi lon. Đặt hai lon dưới đèn nhiệt ở cùng khoảng cách để chúng nhận lượng ánh sáng bằng nhau.



Nhãn hình: heat lamp = đèn nhiệt; stand = giá đỡ; thermometer = nhiệt kế; water = nước; black/white metal can = lon kim loại màu đen/trắng.

Khi thực hiện thí nghiệm này, em cần có những biện pháp phòng ngừa nào?

Sơn một lon kim loại màu đen và lon kia màu trắng. Để sơn khô hoàn toàn. Đổ lượng nước bằng nhau vào mỗi lon và đặt một nhiệt kế trong mỗi lon. Đặt hai lon dưới đèn nhiệt ở cùng khoảng cách để chúng nhận lượng ánh sáng bằng nhau.



Nhãn hình: heat lamp = đèn nhiệt; stand = giá đỡ; thermometer = nhiệt kế; water = nước; black/white metal can = lon kim loại màu đen/trắng.

Thảo luận theo nhóm: Bức xạ là gì?

Sơn một lon kim loại màu đen và lon kia màu trắng. Để sơn khô hoàn toàn. Đổ lượng nước bằng nhau vào mỗi lon và đặt một nhiệt kế trong mỗi lon. Đặt hai lon dưới đèn nhiệt ở cùng khoảng cách để chúng nhận lượng ánh sáng bằng nhau.



Nhãn hình: heat lamp = đèn nhiệt; stand = giá đỡ; thermometer = nhiệt kế; water = nước; black/white metal can = lon kim loại màu đen/trắng.

Vì sao truyền nhiệt bằng bức xạ không cần môi trường vật chất?

Sơn một lon kim loại màu đen và lon kia màu trắng. Để sơn khô hoàn toàn. Đổ lượng nước bằng nhau vào mỗi lon và đặt một nhiệt kế trong mỗi lon. Đặt hai lon dưới đèn nhiệt ở cùng khoảng cách để chúng nhận lượng ánh sáng bằng nhau.



Nhãn hình: heat lamp = đèn nhiệt; stand = giá đỡ; thermometer = nhiệt kế; water = nước; black/white metal can = lon kim loại màu đen/trắng.

Lon đen hay lon trắng có thể hấp thụ nhiều nhiệt năng từ bức xạ hơn? Theo em, vì sao?

Sơn một lon kim loại màu đen và lon kia màu trắng. Để sơn khô hoàn toàn. Đổ lượng nước bằng nhau vào mỗi lon và đặt một nhiệt kế trong mỗi lon. Đặt hai lon dưới đèn nhiệt ở cùng khoảng cách để chúng nhận lượng ánh sáng bằng nhau.



Nhãn hình: heat lamp = đèn nhiệt; stand = giá đỡ; thermometer = nhiệt kế; water = nước; black/white metal can = lon kim loại màu đen/trắng.

Màu sắc và đặc điểm bề mặt ảnh hưởng thế nào đến tốc độ hấp thụ và phát nhiệt năng bằng bức xạ?

Sơn một lon kim loại màu đen và lon kia màu trắng. Để sơn khô hoàn toàn. Đổ lượng nước bằng nhau vào mỗi lon và đặt một nhiệt kế trong mỗi lon. Đặt hai lon dưới đèn nhiệt ở cùng khoảng cách để chúng nhận lượng ánh sáng bằng nhau.



Nhãn hình: heat lamp = đèn nhiệt; stand = giá đỡ; thermometer = nhiệt kế; water = nước; black/white metal can = lon kim loại màu đen/trắng.

Đề xuất hai ứng dụng hằng ngày trong đó màu sắc của vật quan trọng đối với sự truyền nhiệt.

Đặt chậu đất sét nhỏ vào trong chậu đất sét lớn. Đổ cát vào khoảng trống giữa hai chậu. Rót nước vào cát đến khi cát ẩm. Đặt nhiệt kế trong chậu nhỏ. Phủ toàn bộ bộ dụng cụ bằng khăn ẩm.



Nhãn hình: wet cloth = khăn ướt; outer clay pot = chậu đất sét ngoài; inner pot = chậu trong; moist sand = cát ẩm; stored food = thực phẩm được bảo quản.

Ghi nhiệt độ bên trong chậu nhỏ mỗi 20 phút trong một giờ.

|Thời gian (phút)|Nhiệt độ (°C)|
|---|---|
|0|___|
|20|___|
|40|___|
|60|___|

Đặt chậu đất sét nhỏ vào trong chậu đất sét lớn. Đổ cát vào khoảng trống giữa hai chậu. Rót nước vào cát đến khi cát ẩm. Đặt nhiệt kế trong chậu nhỏ. Phủ toàn bộ bộ dụng cụ bằng khăn ẩm.



Nhãn hình: wet cloth = khăn ướt; outer clay pot = chậu đất sét ngoài; inner pot = chậu trong; moist sand = cát ẩm; stored food = thực phẩm được bảo quản.

Thảo luận theo nhóm: Vì sao đất sét là vật liệu phù hợp để làm các chậu?