Bài giảng vật lý 8 thao giảng bài phương trình cân bằng nhiệt (38)

PHÒNG GD & ĐT HUYỆN NAM GIANG
TRƯỜNG PTDT BT THCS LIÊN XÃ ĐẮCPRING – ĐẮCPRE

Tiết 31- Bài 25. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT


Kiểm tra bài cũ:
Hãy viết công thức tính nhiệt lượng vật thu vào khi nóng lên. Giải
thích ý nghĩa, đơn vị của từng đại lượng có mặt trong công thức ?

Trả lời :


Quan sát hình sau
Giọt
nước sôi

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 ?

Ca đựng
nước nóng


Tiết 31- Bài 25. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
I - Nguyên lí truyền nhiệt :

Quan sát hình sau

Nhiệt độ bằng nhau

Vật A Nhiệt lượng
Truyền nhiệt
toả ra
Nhiệt độ cao

Nhiệt lượng Vật B
thu vàoNhiệt độ thấp

Tiếp xúc nhau


Tiết 31- Bài 25. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
I - Nguyên lí truyền nhiệt :
Các thí nghiệm cũng như hiện tượng quan sát được trong
đời sống, kỹ thuật và tự nhiên cho thấy khi có hai vật trao
đổi nhiệt với nhau thì:
1. Nhiệt tự 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 tỏa ra bằng nhiệt lượng do
vật kia thu vào.


Tiết 31- Bài 25. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
I. Nguyên lí truyền nhiệt:

II. Phương trình cân bằng nhiệt :
Nếu chỉ có hai vật trao đổi nhiệt với nhau thì:

Q toả ra
Q toả ra = m .C .t

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

Nhiệt lượng do vật toả ra
cũng tính bằng công thức:

Q thu vào
Q thu vào = m .C .t

Trong đó : t = t2- t1
với t1là nhiệt độ đầu
là nhiệt
độ cuối
Em hãyt2nhắc
lại công
thức

tính nhiệt lượng mà vật
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 100 oC
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 20 oC lên 25oC là :

Q2 = m2.C2.( t – t2 )

= m2. 4200( 25 – 20)

Nhiệt 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)

Nêu các bước giải bài toán


TIẾT 30: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

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.
B1: Xác định vật toả
nhiệt, vật thu nhiệt.
B2: Viết biểu thức
tính nhiệt lượng toả
ra của vật toả nhiệt.
B3: Viết biểu thức
tính nhiệt lượng thu
vào của vật thu
nhiệt.
B4: áp dụng phương
trình cân bằng nhiệt
để suy ra đại lượng
cần tìm.

Giải

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)

Q2 ý=: Khi
Q1 có=>2 vật
mtrao
25 với
– 20)
= và
9900
(J) độ
Lưu
đổi nhiệt
nhau
t là nhiệt
2. 4200(
9900
chung của 2 vật khi xảy ra cân bằng
nhiệt thì phương
trình cân
= 0,47Kg
=>
m
=

bằng nhiệt có thể được 2viết như
4200sau:
(25 − 20)

m1.c1.( t1 – t ) = m2. c2 .( t – t2 )
Nêu các bước giải bài toán


a)- Hãy dùng phương trình cân
Giải
C1:
bằng nhiệt để
Nhiệt lượng mà 200g nước
tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200g
sôi tỏa ra :
nước đang sôi đổ vào 300g nước ở nhiệt
Q1 = m1.C.( t1 - t2 )
độ trong phòng.
=0,2.C.(100 – t )
b)- Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giá
Nhiệt lượng mà 300g nước ở
trị của nhiệt độ tính được. Giải thích tại nhiệt độ phòng thu vào :
sao nhiệt độ tính được không bằng nhiệt
Q2 = m2.C.( t – 30 )
độ đo được
= 0,3.C. ( t – 30 )
Tóm tắt câu a:
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có :
C = 4200J/Kg.K
Q 1 = Q2

m1 = 200g = 0,2Kg
0,2.C.( 100 – t ) = 0,3.C.( t – 30 )
m2 = 300g = 0,3Kg
20 – 0,2t
= 0,3t – 9
20 + 9
= 0,3t + 0,2t
t1 = 100oC
29
= 0,5t
t2 = nhiệt độ phòng (30oC)
ĐS :
t = 58oC
-----------------------t = ? oC


C2. Người ta thả một miếng

Giải

đồng khối
lượng 0,5Kg
Nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa ra:
vào 500g nước. Miếng đồng
nguội đi từ 80oC xuống 20oC. Q1 = m1C1( t1 – t )
= 0,5.380.( 80 – 20 ) = 11400 J
Hỏi nước nhận được một nhiệt
lượng bằng bao nhiêu và nóng Nhiệt lượng mà nước thu vào:
Q2
= m2.C2. ∆ t2= 0,5.4200. ∆ t2

lên thêm bao nhiêu độ ?
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Tóm tắt :
Q 1= Q 2
m1 = 0,5Kg
Hay 11400 = 0,5.4200. ∆ t2
⇒ ∆t = 5,43oC
C1 = 380J/Kg.K
2
t1 = 80oC
ĐS : Q2 = 11400 J và nước nóng
t = 20oC
thêm 5,43oC
m2 = 500g =0,5Kg
Q2 = ? J
∆ t2 = ? oC


IV - Vận dụng:
C3. Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng
C : Tóm tắt:Theo phương trình
Nhiệt
tỏa ra:400g
kế3 chứa 500g nước ở nhiệt độ 130C
một lượng
miếng miếng
kim loạikim
có loại
khối lượng
cân bằng

được
nungnhiệt:
nóng tới 1000C. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 200C. Tính nhiệt
Q1lượng
= m1Clàm
) = 0,4.C
100
20 )
Kim loại(toả)
Nước
1( tnóng
2 – t1 nhiệt
1.( kế
dung
riêng của kim
loại.(thu)
Bỏ qua nhiệt
lượng
và–không
m1=Lấy
400g
m2 riêng
=500gcủa nước là 4190J/kg.K
khí.
nhiệt dung
Nhiệt lượng nước thu vào:
= 0,4kg
=0,5kg
t1 = 1000C
t’1 = 130C

Q2 = m2.C2. ∆ t’= m2.c2(t2-t’1 )
t2 = 200C
t’2 = 200C
= 0,5 . 4190 . ( 20 – 13 ) = 14665 (J )
c2 =4190 J/kg.K
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
----------------------------------------c1 = ? Tên của kim loại?

Q2 = Q1

hay

0,4.C1.80 = 14665(J)
C1 = 14665 : 32 = 458,281
C1 ≈ 460 J/ kg K

Kim loại đó là Thép


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 phương trình cân bằng nhiệt.
Bước 1 : Đọc kĩ 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 ban 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 vị cho phù hợp
Bước 4: Giải theo dữ kiện đã tóm tắt
Bước 5: Kiểm tra kết quả và ghi đáp số


VỀ NHÀ

• Học bài.
• Đọc mục “Có thể em chưa biết”.
• Làm bài tập C2, C3 SGK/89 và ôn tập các kiến thức đã học có
liên quan để tiết đến làm bài tập.


XIN TRÂN TRỌNG CẢM ƠN

KÍNH CHÚC QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM
HỌC SINH SỨC KHỎE

PHẠM KIM HÒA


Kiểm tra bài cũ:
Hãy viết công thức tính nhiệt lượng vật thu vào khi nóng lên. Giải
thích ý nghĩa, đơn vị của từng đại lượng có mặt 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.độ )