Bài giảng vật lý 8 thao giảng bài phương trình cân bằng nhiệt (30)

TiÕt 29: Bµi 25

Ph­¬ng tr×nh
c©n b»ng nhiÖt

VẬT LÍ 8

n
Ö
i
h
c
ù
h
Ng­êi t

Ph¹m Hång
TR­êng §«
THCs Cao X¸


Kiểm tra bài cũ:
Hãy viết công thức tính nhiệt lượng vật thu vào khi nóng lên
giải thích ý nghóa, đơn vò của từng đại lượng cã mỈt trong công
thức ?
Trả lời :

Q = m.C.t

Trong đó :
Q

là nhiệt lượng vật thu vào ( J )

m

là khối lượng của vật ( Kg )

t = t2– t1 là độ tăng nhiệt độ 0C (*K )
 C

là nhiệt dung riêng ( J/Kg.K


Quan sát hình sau
Mét
Em
Vai
Th¸i

Đố biết khi nhỏ một giọt nước sôi vào
một ca đựng nước nóng thì giọt nước
truyền nhiệt cho ca nước hay ca nước
truyền nhiệt cho giọt nước ?

Giọt
nước sôi

Mét
Dễ quá ! Nhiệt phải truyền từ vật có
Em

nhiệt năng lớn hơn sang vật có nhiệt
Vai
năng nhỏ hơn, nghóa là từ ca nước sang
B×nh giọt nước.
Mét Không phải ! Nhiệt phải truyền từ vật
Em có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ
Vai thấp hơn, nghóa là từ giọt nước sang ca
An nước.
H·y ®äc phÇn më bµi.

Ai đúng, ai sai ?

Ca đựng
nước nóng


T. 29: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT


I - Nguyên lí truyền nhiệt :

  1- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn
  2-Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại

  3- Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào

Ví dụ minh hoạ như sau :
Nhiệt độ bằng nhau

ng

Nhiệt lượng Vật B
Vật A Nhiệt lượ
Truyền nhiệt
toả ra
thu vàoNhiệt độ thấp
Nhiệt độ cao
Tiếp xúc nhau


T.29: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT


I - Nguyên lí truyền nhiệt:

 1- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn

2-Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại

 3- Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào

II - Phương trình cân bằng nhiệt :

Q toả ra
Q toả ra = m .C .t

Q thu vào
Q thu vào = m .C .t

Trong đó : t = t1- t2
với t1là nhiệt độ đầu

t2 là nhiệt độ cuối

Nhiệt lượng toả ra cũng
tính bằng công thức :

Trong đó : t = t2- t1
với t1là nhiệt độ đầu
t2 là nhiệt độ cuối

Em hãy nhắc lại công
thức tính nhiệt lượng mà
vật thu vào ?


T.29: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

I - Nguyên lí truyền nhiệt:
II - Phương trình cân bằng nhiệt : Q toả ra = Q thu vào

III - Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt :

Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,15kg được đun nóng tới 100oC vào một cốc
nước ở 20oC. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25oC.
Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau.
Giải

Tóm tắt :
m1 = 0,15 Kg
C1 = 880 J/Kg.K
t1 = 100oC

t = 25oC
C2 = 4200 J/Kg.K
t2 = 20oC
t = 25oC
-----------------------m2 = ? Kg

Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100oC
xuống 25oC là :
Q1 = m1.C1.( t1 – t ) = 0,15. 880( 100 - 25 ) = 9900 (J)
N. lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 20oC lên 25oC là :

Q2 = m2.C2.( t – t2 )

= m2. 4200( 25 – 20)

N. lượng quả cầu tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào

Q2 = Q1 => m2. 4200( 25 – 20) = 9900 (J)
9900
= 0,47Kg
=>
m2 =
4200(25 − 20)

Nªu c¸c b­íc gi¶i bµi to¸n


T. 29: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

I - Nguyên lí truyền nhiệt:

II - Phương trình cân bằng nhiệt : Q toả ra = Q thu vào

II - Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt :

Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,15kg được đun nóng tới 100oC vào một cốc
nước ở 20oC. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25oC.
Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau.
Giải

B1: X¸c ®Þnh vËt to¶
nhiƯt, vËt thu nhiƯt.
B2: ViÕt biĨu thøc
tÝnh nhiƯt l­ỵng to¶
ra cđa vËt to¶ nhiƯt.

Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100oC
xuống 25oC là :
Q1 = m1.C1.( t1 – t ) = 0,15. 880( 100 - 25 ) = 9900 (J)

Q2 = m2.C2.( t – t2 )

= m2. 4200( 25 – 20)

B3: ViÕt biĨu thøc
tÝnh nhiƯt l­ỵng thu
Q2 = Q1 => m2. 4200( 25 – 20) = 9900 (J)
vµo cđa vËt thu
9900
= 0,47Kg
=>

nhiƯt.
m2 =
4200(25 − 20)
B4: ¸p dơng ph­¬ng
tr×nh c©n b»ng nhiƯt L­u ý: Khi cã 2 vËt trao ®ỉi nhiƯt víi nhau vµ t lµ nhiƯt ®é chung
cđa 2 vËt khi x¶y ra c©n b»ng nhiƯt th× ph­¬ng tr×nh c©n b»ng
®Ĩ suy ra ®¹i l­ỵng
Nªu
c¸c
b­íc
gi¶i
bµi
to¸n
cÇn t×m.
nhiƯt cã thĨ ®­ỵc viÕt nh­ sau: m1.c1.( t1 – t ) = m2. c2 .( t – t2 )


T. 29: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT


I - Nguyên lí truyền nhiệt:
II - Phương trình cân bằng nhiệt :

Q toả ra = Q thu vào

II - Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt :

IV - VËn dơng
Tóm tắt câu a:
o

C1: a)-mHã
y dùng phương trình cân bằng nhiệt để ttính
= ? nhiệ
C t độ của hỗn
1 = 200g = 0,2Kg ; C = 4200J/Kg.K
hợp gồtm=200g
c ở nhiệt độ trong phòng.
o nước đang sôi đổ vào 300g nướ
o
100
C
;
t
=
nhiệ
t
độ
phò
n
g
(25
C)
2
b)- Tiến1 hành thí nghiệ
m để kiểm tra giá trò của nhiệt độ tính được. Giải
thích tạ
nhiệ=t 0,3Kg
độ tính được không bằng nhiệt độ đo được
mi sao
= 300g

2

Giải
Nhiệt lượng mà 200g nước sôi tỏa ra :

Q1 = m1.C.( t1 - t ) = 0,2 . 4200 . (100 – t )

= 840.( 100 – t ) = 84000 – 840t
Nhiệt lượng mà 300g nước ở nhiệt độ trong phòng thu vào :
Q2 = m2.C.( t –t2) = 0,3.4200. ( t – 25 ) = 1260(t – 25) = 1260 t - 31500
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có : Q1 = Q2  84000 – 840t = 1260 t - 31500
 84000+ 31500 = 1260 t + 840t
 115500 = 2100t  t =115500:2100  t = 55oC
ĐS : t = 55oC


T. 29: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
I - Nguyên lí truyền nhiệt: 
II - Phương trình cân bằng nhiệt :

III - Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt :

IV - Vận dụng:
C2 :Ngườ
C2.
Tómitắ
tat:thả một miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g
Giảnướ
i c . Miếng đồng
nguộ

Đồ
ng(toả
i đi từ
) 800C Nướ
xuốncg(thu)
200C. Hỏi nước nhận được một nhiệt lượng bằng bao
Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra
nhiê
m
=
u
0,5kg
và
nó
n
g
lê
m
n
=500g
bao
nhiê
=0,5kg
u
độ
?
1
2
Q1 = m1C1( t1 – t ) = 0,5.380.( 80 – 20 )
t1 = 800C

c2 = 4200J/kg.K
t2 = 200C
= 11400(J)
c1 =380J/Kg.K
Nhiệt lượng nước thu vào: Q2 = m2.C2. t
--------------------------------------Theo phương trình cân bằng nhiệt: Q2 = Q1
Q2 = ?
t2 = ?
m2.C2. t = 11400(J)
0,5.4200. t = 11400
t = 5,43oC

ĐS : Q2 = 11400 J và nước nóng thêm 5,43oC


T. 29: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
I - Nguyên lí truyền nhiệt: 
II - Phương trình cân bằng nhiệt :

III - Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt :

IV - Vận dụng:
C : Tóm tắt:
C3. 3Để xác đònh nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng
Nhiệt lượng miếng kim lo¹i tỏa ra
i(toảnướ
) c ở Nướ
kếKim
chứaloạ
500g

nhiệct (thu)
độ 130C một miếng kim loại có khối lượng 400g được
m1=nó
400g
m2Nhiệ
=500g
Q1n= bằ
m1nCg1( nhiệ
t1 – tt) là
= 0,4.C
100 – nhiệ
20 ) t dung
nung
ng tới 1000C.
t độ khi có câ
200C.
1.( Tính
0,4kg
c thu
vànog: Q
t
riêng= củ
a kim loại. Bỏ =0,5kg
qua nhiệt lượngNhiệ
làmt lượ
nónngg nướ
nhiệ
t lượ
kế2 =vàmkhô
g khí.

2.C2. n
0
0
100t C
= a13nướ
C c là 4190J/kg.K
Lấty1 =nhiệ
dung riênt’
g 1củ
= 0,5 . 4190 . ( 20 – 13 ) = 14665 (J )
t2 = 200C
t2 = 200C
Theo phương trình cân bằng nhiệt: Q2 = Q1
c2 =
0,4.C1.80 = 14665(J)
4190J/kg.K
----------------------------------------C1 = 14665 : 32 = 458,281
c1 = ? tên?

C1 ≈ 460

J/ kg ®é

Kim lo¹i ®ã lµ ThÐp


Củng cố :

• Hãy nêu nguyên lí truyền nhiệt ?

  1- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn
  2-Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại

  3- Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào

•Phương trình cân bằng nhiệt được viết như thế nào ?
Qtỏa = Qthu
•Hãy nêu cách giải bài tập dùng: PT- CBN?
Bước 1 : Đọc kó đề
Bước 2 : Phân tích đề tìm ra hướng giải
_ Tìm xem có bao nhiêu vật trao đổi nhiệt với nhau, vật nào thu nhiệt, vật nào toả nhiệt?
_ Nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối của từng vật là bao nhiêu?
_ Nhiệt độ khi cân bằng là bao nhiêu? ( nhiệt độ hỗn hợp t)
Bước 3: Tóm tắt đề: bằng kí hiệu và đổi đơn vò cho phù hợp
Bước 4: Giải theo dữ kiện đã tóm tắt
Bước 5: Kiểm tra kết quả và ghi đáp số


Cho ba vật giống hệt nhau:
Vật A có nhiệt độ: 100 0C
Vật B có nhiệt độ: 0 0C
Vật C có nhiệt độ: 0 0C
Theo nguyên lí truyền nhiệt, các em hãy tìm
cách cho chúng tiếp xúc nhau sao cho kết quả
cuối cùng mà vật B & vật C lại có nhiệt độ cao
hơn vật A?
Chúc các em thành công.


Nhiệm vụ về nhà:

• §äc phÇn “cã thĨ em ch­a biÕt,,
• * Học bài
• * Làm bài tập C3 SGK trang 89 và làm BT 25.1 đến
25.7 trong sách bài tập vật lý 8
• Tìm hiểu trước các câu hỏi sau :
1/- Nhiên liệu là gì ?
2/- Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu có ý
nghóa gì ?