Bài 1 trang 83 SBT Vật lí 10

Đề bài

Tại sao đèn kéo quân ngừng quay ?

Vào dịp Tết Trung thu, chúng ta thường chơi đèn kéo quân (H.VI.2). Đèn kéo quân có thể coi là một động cơ nhiệt. Khi ngọn nến (hiện nay người ta thường thay nến bằng một bóng đèn điện dây tóc) được thắp sáng thì "tán" đèn quay kéo theo các "quân" treo vào tán đèn, tạo nên các hình bóng rất sinh động trên giấy bọc đèn.

Tuy nhiên nếu chúng ta bỏ đèn vào một hộp thuỷ tinh kín thì dù bóng đèn điện vần sáng, đèn cũng chỉ quay một thời gian ngắn rồi ngừng lại không quay nữa. Hãy sử dụng các nguyên lí của NĐLH để giải thích hiện tượng trên.

Lời giải chi tiết

Khi nến hoặc đèn điện được thắp sáng, nó truyền nhiệt cho không khí xung quanh. Không khí nóng lên, nở ra, thực hiện công làm quay tán đèn. Một phần nhiệt lượng không khí nhận được đã chuyển thành công cơ học, một phần truyền cho không khí lạnh hơn ở trên tán đèn. Như vậy đèn hoạt động với đầy đủ ba bộ phận : nguồn nóng (ngọn nến hoặc đèn điện) ; bộ phận phát động (tán đèn); nguồn lạnh (không khí trên tán đèn).

Nếu bỏ đèn kéo quân vào hộp thuỷ tinh kín và dùng bóng đèn điện để chạy đèn thì chỉ sau một thời gian ngắn, toàn bộ không khí trong hộp đèn nóng lên. Đèn không còn nguồn lạnh nữa, nên theo nguyên lí II NĐLH thì đèn không hoạt động được.