- Học sinh tiến hành đo rồi sử dụng kết quả đo để hoàn thành bảng bảng 36.2.

Ví dụ:

- Giải thích:

+ Trước khi vận động, nhiệt độ cơ thể duy trì ở mức bình thường (36,3 – 37,3^oC).

+ Khi vận động, tốc độ hô hấp tế bào nhanh hơn để đáp ứng nhu cầu trao đổi chất và năng lượng cho cơ bắp hoạt động liên tục. Mà một phần năng lượng sinh ra từ quá trình hô hấp tế bào được giải phóng dưới dạng nhiệt. Bởi vậy, cơ thể càng vận động mạnh thì nhiệt sinh ra càng nhiều khiến thân nhiệt tăng.

a) Phân huỷ đường tạo thành than và nước là phản ứng thu nhiệt.

b) Đốt cháy cồn trong không khí là phản ứng toả nhiệt.

a. Thu nhiệt

b. Toả nhiệt

1. Trong đời sống

• Nấu ăn, sưởi ấm: dùng than, củi, khí gas (CH₄, LPG) – khi cháy tỏa nhiệt, cung cấp năng lượng trực tiếp.
• Chiếu sáng truyền thống: đèn dầu, nến đều dựa trên phản ứng cháy tỏa nhiệt.
• Sưởi ấm – làm nóng nước sinh hoạt: bếp than, bếp củi, bình gas.
• 2. Trong sản xuất
• Luyện kim: dùng than cốc đốt nóng lò cao để tách kim loại từ quặng (luyện gang, thép).
• Gốm, thủy tinh, xi măng: các lò nung đều cần nhiệt lượng từ phản ứng cháy.
• Hóa chất: nhiều phản ứng tỏa nhiệt dùng để tạo điều kiện phản ứng khác, ví dụ phản ứng đốt than vôi (CaCO₃ → CaO).
• Nông nghiệp: sấy nông sản, sấy chè, cà phê… nhờ nhiệt từ đốt nhiên liệu.
• 3. Trong vận hành máy móc
• Động cơ đốt trong: xăng, dầu Diesel cháy → tỏa nhiệt → làm giãn nở khí → đẩy piston → sinh công.
• Tuabin nhiệt điện: than, dầu, khí đốt cháy tỏa nhiệt → đun nước → sinh hơi → quay tuabin → phát điện.
• Động cơ phản lực, tên lửa: nhiên liệu cháy giải phóng nhiệt và áp suất lớn, tạo lực đẩy.
• =>Phản ứng tỏa nhiệt chính là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho con người từ xưa đến nay – giúp duy trì đời sống, phát triển sản xuất và vận hành các loại máy móc, động cơ.

Sự di chuyển của sóng âm qua các bộ phận của tai: Sóng âm thanh từ nguồn âm phát ra được vành tai hứng lấy, truyền qua ống tai và làm rung màng nhĩ. Khi sóng âm đến màng nhĩ, làm cho màng nhĩ rung động. Các rung động truyền qua chuỗi xương tai đến ốc tai. Các tế bào thần kinh cảm giác trong ốc tai chuyển đổi các rung động ngày thành các xung thần kinh, sau đó, truyền về não bộ và cho ta nhận biết âm thanh.

Bài toán:

Hỗn hợp \(A\) gồm \(N_{2}\) và \(H_{2}\). Tỉ khối hơi của \(A\) đối với \(H_{2}\) là 15. Sau khi nung có xúc tác thích hợp, thu được hỗn hợp \(B\) với tỉ khối hơi đối với \(H_{2}\) là 8,5.

Câu hỏi:
a) Tính phần trăm thể tích \(N_{2}\) trong hỗn hợp trước và sau phản ứng.
b) Tính hiệu suất phản ứng.

Giải quyết:

Phần a) Tính phần trăm thể tích của \(N_{2}\) trong hỗn hợp trước và sau phản ứng

1. Tính tỉ khối hơi của hỗn hợp \(A\) đối với \(H_{2}\):

• Tỉ khối hơi của hỗn hợp \(A\) đối với \(H_{2}\) được cho là 15. Tỉ khối hơi (so với \(H_{2}\)) có thể tính bằng công thức:

\(\text{T}ỉ\&\text{nbsp};\text{kh} \overset{ˊ}{\hat{\text{o}}} \text{i}\&\text{nbsp};\text{h}o\text{i} = \frac{\text{Kh} \overset{ˊ}{\hat{\text{o}}} \text{i}\&\text{nbsp};\text{l}ượ\text{ng}\&\text{nbsp};\text{mol}\&\text{nbsp};\text{trung}\&\text{nbsp};\text{b} \overset{ˋ}{\imath} \text{nh}\&\text{nbsp};\text{c}ủ\text{a}\&\text{nbsp};\text{h} \overset{\sim}{\hat{\text{o}}} \text{n}\&\text{nbsp};\text{h}ợ\text{p}}{\text{Kh} \overset{ˊ}{\hat{\text{o}}} \text{i}\&\text{nbsp};\text{l}ượ\text{ng}\&\text{nbsp};\text{mol}\&\text{nbsp};\text{c}ủ\text{a}\&\text{nbsp}; H_{2}} .\)

• Khối lượng mol của \(H_{2}\) là \(M_{H_{2}} = 2\) g/mol.
• Giả sử hỗn hợp \(A\) có \(V_{1}\) thể tích của \(N_{2}\) và \(V_{2}\) thể tích của \(H_{2}\), ta có:

\(\text{T}ỉ\&\text{nbsp};\text{kh} \overset{ˊ}{\hat{\text{o}}} \text{i}\&\text{nbsp};\text{c}ủ\text{a}\&\text{nbsp};\text{A} = \frac{V_{1} M_{N_{2}} + V_{2} M_{H_{2}}}{V_{1} M_{H_{2}}} .\)

Với \(M_{N_{2}} = 28\) g/mol và \(M_{H_{2}} = 2\) g/mol, ta có:

\(\frac{V_{1} \cdot 28 + V_{2} \cdot 2}{V_{2} \cdot 2} = 15.\)

Giải phương trình này:

\(\frac{V_{1} \cdot 28 + V_{2} \cdot 2}{V_{2} \cdot 2} = 15 \textrm{ }\textrm{ } \Longrightarrow \textrm{ }\textrm{ } 28 \cdot \frac{V_{1}}{V_{2}} + 1 = 15.\)\(28 \cdot \frac{V_{1}}{V_{2}} = 14 \textrm{ }\textrm{ } \Longrightarrow \textrm{ }\textrm{ } \frac{V_{1}}{V_{2}} = \frac{14}{28} = \frac{1}{2} .\)

Vậy tỉ lệ thể tích giữa \(N_{2}\) và \(H_{2}\) trong hỗn hợp \(A\) là \(\frac{V_{1}}{V_{2}} = \frac{1}{2}\).

2. Tính phần trăm thể tích của \(N_{2}\) trong hỗn hợp \(A\):

• Gọi \(V_{2} = V\) là thể tích của \(H_{2}\), thì thể tích của \(N_{2}\) là \(V_{1} = \frac{V}{2}\).
• Tổng thể tích của hỗn hợp \(A\) là \(V_{1} + V_{2} = \frac{V}{2} + V = \frac{3 V}{2}\).

Vậy phần trăm thể tích của \(N_{2}\) trong hỗn hợp \(A\) là:

\(\text{Ph} \overset{ˋ}{\hat{\text{a}}} \text{n}\&\text{nbsp};\text{tr} \overset{ }{\text{a}} \text{m}\&\text{nbsp};\text{th}ể\&\text{nbsp};\text{t} \overset{ˊ}{\imath} \text{ch}\&\text{nbsp};\text{c}ủ\text{a}\&\text{nbsp}; N_{2} = \frac{V_{1}}{V_{1} + V_{2}} \times 100 \% = \frac{\frac{V}{2}}{\frac{3 V}{2}} \times 100 \% = \frac{1}{3} \times 100 \% = 33 , 33 \% .\)

Phần b) Tính hiệu suất phản ứng

1. Phản ứng xảy ra khi nung hỗn hợp \(A\):

Hỗn hợp \(A\) phản ứng theo phản ứng tổng hợp \(N H_{3}\) như sau:

\(N_{2} + 3 H_{2} \rightarrow 2 N H_{3} .\)

2. Tính tỉ khối hơi của hỗn hợp \(B\) đối với \(H_{2}\):

Tỉ khối hơi của hỗn hợp \(B\) đối với \(H_{2}\) là 8,5. Giả sử sau phản ứng, \(B\) gồm \(N_{2}\), \(H_{2}\), và \(N H_{3}\). Khi phản ứng xảy ra, \(N_{2}\) và \(H_{2}\) được sử dụng để tạo ra \(N H_{3}\). Chúng ta cần tính thể tích các chất trong hỗn hợp \(B\).

• Khối lượng mol của \(N H_{3}\) là \(M_{N H_{3}} = 17\) g/mol.
• Tỉ khối hơi của hỗn hợp \(B\) là 8,5, nghĩa là:

\(\frac{V_{1} M_{N_{2}} + V_{2} M_{H_{2}} + V_{N H_{3}} M_{N H_{3}}}{V_{1} M_{H_{2}}} = 8 , 5.\)

Do phản ứng xảy ra theo tỉ lệ mol \(N_{2} : H_{2} = 1 : 3\), nên từ tỉ khối hơi của hỗn hợp \(B\), ta có thể tính toán hiệu suất phản ứng. Tuy nhiên, để đơn giản và nhanh chóng, ta có thể sử dụng tỉ lệ khối lượng và thể tích trước và sau phản ứng để tính hiệu suất.

3. Tính hiệu suất phản ứng:

Hiệu suất phản ứng có thể tính bằng công thức:

\(\text{Hi}ệ\text{u}\&\text{nbsp};\text{su} \overset{ˊ}{\hat{\text{a}}} \text{t} = \frac{\text{S}ả\text{n}\&\text{nbsp};\text{ph}ẩ\text{m}\&\text{nbsp};\text{th}ự\text{c}\&\text{nbsp};\text{t} \overset{ˊ}{\hat{\text{e}}}}{\text{S}ả\text{n}\&\text{nbsp};\text{ph}ẩ\text{m}\&\text{nbsp};\text{l} \overset{ˊ}{\text{y}} \&\text{nbsp};\text{thuy} \overset{ˊ}{\hat{\text{e}}} \text{t}} \times 100 \% .\)

• Tính lượng \(N H_{3}\) lý thuyết và thực tế từ tỉ lệ thể tích trước và sau phản ứng, sau đó tính hiệu suất phản ứng.

Kết luận:

a) Phần trăm thể tích của \(N_{2}\) trong hỗn hợp trước phản ứng là 33,33%.

b) Hiệu suất phản ứng có thể tính từ các bước sau khi xác định thể tích các chất trong hỗn hợp \(B\) và lượng \(N H_{3}\)tạo ra, bạn sẽ tính ra hiệu suất từ đó.

Tham khảo

Nhận xét: Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau. Từ thí nghiệm trên ta nhận xét về sự nở vì nhiệt của các chất nhôm, đồng, sắt: Nhôm nở vì nhiệt nhiều hơn đồng, đồng nở vì nhiệt nhiều hơn sắt.

Tham khảo!

- Một số phản ứng của cơ thể khi trời nóng, trời rét:

+ Khi trời nóng, mao mạch dưới da dãn để tăng sự tỏa nhiệt, tăng tiết mồ hôi,...

+ Khi trời lạnh, mao mạch dưới da co lại, co cơ chân lông để giảm sự tỏa nhiệt, nếu lạnh quá thì cơ co liên tục để sinh nhiệt (phản xạ run),…

- Lợi ích của những phản ứng trên: Những phản ứng trên giúp cơ thể điều hòa thân nhiệt, giúp cho thân nhiệt được duy trì ổn định quanh mức bình thường đảm bảo cho các hoạt động sống của cơ thể.

Tham khảo!

• Hiện tượng sẽ xảy ra khi cầm nút thắt của quả bóng số 3 kéo xuống, sau đó thả ra:

- Khi cầm nút thắt của quả bóng số 3 kéo xuống, thể tích trong chai nhựa sẽ tăng lên khiến không khí từ ngoài tràn vào quả bóng số 1 và số 2 thông qua ống hút. Kết quả là quả bóng số 1 và số 2 sẽ phồng lên.

- Khi thả nút thắt của quả bóng số 3 ra, thể tích trong chai nhựa sẽ giảm khiến không khí từ quả bóng số 1 và số 2 được đẩy ra ngoài thông qua ống hút. Kết quả là quả bóng số 1 và số 2 sẽ xẹp dần.

- Khi rơ-le đóng công tắc mạch ở vị trí 1: Dòng điện từ cực dương qua công tắc đến bóng đèn Đ1 rồi trở về cực âm. Lúc này Đ1 sáng, Đ2 tắt.

- Khi rơ-le đóng công tắc mạch ở vị trí 2: Dòng điện từ cực dương qua công tắc đến bóng đèn Đ2 rồi trở về cực âm. Lúc này Đ2 sáng, Đ1 tắt.