Giải Thí nghiệm trang 16 SGK Vật lí 12

Lời giải

1. Vì sao biết nước trong bình truyền nhiệt năng cho nước trong cốc?

Theo dõi hai nhiệt kế từ lúc bắt đầu thí nghiệm, ta thấy:

- Nhiệt độ của nước trong bình cách nhiệt (ban đầu khoảng $60\,^{\circ}\text{C}$) giảm dần.
- Nhiệt độ của nước trong cốc nhôm (ban đầu khoảng $30\,^{\circ}\text{C}$) tăng dần.

Nước trong bình nóng hơn nên nội năng (nhiệt năng) của nó giảm đi, còn nước trong cốc lạnh hơn nên nhiệt năng của nó tăng lên. Điều đó chứng tỏ đã có sự truyền nhiệt năng: nhiệt năng truyền từ nước trong bình (nóng hơn) sang nước trong cốc (lạnh hơn) qua thành cốc nhôm. Đây chính là quá trình truyền nhiệt theo đúng chiều từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp.

2. Làm thế nào để nhận biết quá trình truyền nhiệt năng đã kết thúc?

Theo dõi tiếp hai nhiệt kế, đến khi số chỉ của hai nhiệt kế bằng nhau và không thay đổi nữa thì nhiệt độ của nước trong bình và trong cốc đã bằng nhau. Khi đó không còn sự chênh lệch nhiệt độ, nên không còn sự truyền nhiệt năng giữa hai khối nước — hệ đã đạt trạng thái cân bằng nhiệt. Đó là dấu hiệu cho biết quá trình truyền nhiệt năng đã kết thúc.

Đáp số