Giải bài tập trang 89 SGK Vật lý lớp 8: Phương trình cân bằng nhiệt

VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

Giải bài tập trang 89 SGK Vật lý lớp 8: Phương trình cân bằng nhiệt
I. Tóm tắt kiến thức cơ bản: Phương trình cân bằng nhiệt
1. Nguyên lí truyền nhiệt
- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho tới khi nhiệt
độ hai vật bằng nhau.
- Nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào.
Lưu ý: Cần phân biệt sự khác nhau giữa các khái niệm nhiệt độ, nhiệt năng và nhiệt lượng.
Trong nhiều vật khác nhau khi nhiệt độ của vật nào đó lớn nhất thì chưa chắc nhiệt năng
của vật đó lớn nhất so với các vật khác. Hoặc trong nhiều vật khác nhau, khi độ tăng nhiệt
độ của vật đó lớn nhất thì chưa chắc nhiệt lượng của vật đó lớn nhất so với các vật khác.
2. Phương trình cân bằng nhiệt: Qtỏa ra và Qthu vào
Lưu ý: Nhiệt lượng tỏa ra cũng được tính bằng công thức: Q = c.m.∆t, nhưng trong đó
∆t = t1 – t2, với t1 là nhiệt độ ban đầu còn t2 là nhiệt độ cuối trong quá trình truyền nhiệt.
II. Giải bài tập trang 89 SGK Vật lý lớp 8
Câu 1.
a) Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200 g nước
đang sôi vào 300 g nước ở nhiệt độ trong phòng.
b) Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giá trị của nhiệt độ tính được. Giải thích tại sao nhiệt
độ tính được không bằng nhiệt độ đo được?
Hướng dẫn giải:
a) Kết quả phụ thuộc vào nhiệt độ trong lớp lúc giải bài tập này.
b) Nhiệt độ tính được chỉ gần bằng nhiệt độ đo được trong thí nghiệm vì trong khi tính
toán, ta đã bỏ qua sự trao đổi nhiệt với các dụng cụ đựng nước và môi trường bên ngoài.
Câu 2. Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5 kg vào 500 g nước. Miếng đồng
nguội đi từ 800C xuống 200C. Hỏi nước nhận được một nhiệt lượng bằng bao nhiêu và
nóng lên thêm bao nhiêu độ?
Hướng dẫn giải:
Nhiệt lượng nước nhận được bằng nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra:
Q = m1.c1.(t1 – t2) = 0,5.380.(80 – 20) = 11 400 J

VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

Nước nòng thêm lên:
∆t =

=

= 5,430C.

Câu 3. Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế
chứa 500 g nước ở nhiệt độ 130C một miếng kim loại có khối lượng 400 g được nung
nóng tới 1000C. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 200C. Tính nhiệt dung riêng của kim
loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí. Lấy nhiệt dung riêng của
nước là 4 190 J/kg.K
Hướng dẫn giải:
Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra:
Q1 = m1.c1.(t1 – t) = 0,4.c.(100 – 20)
Nhiệt lượng nước thu vào:
Q2 = m2.c2.(t – t2) = 0,5.4190.(20 – 13)
Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào:
Q1 = Q2
0,4.c.(100 – 20) = 0,5.4190.(20 – 13)
c = 458 J/kg.K
Kim loại này là thép.