Bài giảng chuyên đề vật lý 8 bài 25

•

CHUYÊN ĐỀ VẬT LÍ 8


Tiết 33 : Bài 25

PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT


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

Nhiệt truyền từ vật có nhiệt năng
lớn hơn sang vật có nhiệt năng nhỏ
hơn, nghóa là từ ca nước sang giọt
nước.

Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ
cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp
hơn, nghóa là từ giọt nước sang ca
nước.

?


PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
I. NGUYÊN LÍ TRUYỀN NHIỆT

- Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.

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

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


II. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

Qtỏa ra= Qthu vào
Qthu vào= m.c.t

= m.c.(t2 – t1)

Qtỏa ra= m.c.t

= m.c.(t1 – t2)

t1 là nhiệt độ ban đầu của vật trong quá trình truyền nhiệt
t2 là nhiệt độ lúc sau của vật trong quá trình truyền nhiệt

Qthu vào(t = t2 – t1 ) Độ tăng nhiệt độ
Qtỏa ra (t = t1 – t2 ) Độ giảm nhiệt độ


III. VÍ DỤ VỀ DÙNG PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

•

Ví dụ 1:

Một cục đồng có khối lượng 0,3kg ở nhiệt
0

độ 20 C. Tính nhiệt lượng cần thiết để
0
cục đồng tăng lên 30 C.

Ví dụ 2:
Một cục đồng có khối lượng 0,3kg ở nhiệt độ
0
50 C. Tính nhiệt lượng cần thiết để cục đồng
0
giảm xuống40 C.


Vi dụ 1:

Vi dụ 2:

m=0,3kg

m=0,3kg

0
t1 = 20 C

0
t1 = 50 C

0

t2 =30 C

0
t2 =40 C

C=380J/kg.K

C=380J/kg.K

Tính Q= ?

Tính Q= ?

Nhiêt lượng cục đồng thu vao để tăng thêm

Nhiêt lượng cục đồng tỏa ra để giảm thêm

0
10 C là.

0
10 C là.

Q=m.c.(t1 - t2 ) = 0,3.380.10= 1140J.

Q=m.c.(t1 - t2 ) = 0,3.380.10= 1140J.

Đáp số:Q= 1140J

Đáp số: Q= 1140J.

VÍ DỤ VỀ DÙNG PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

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

Tóm tắt:
m1= 0,15 kg
c1 = 880 J/kg.K
o
t1 = 100 C
o
t = 25 C
c2 = 4200 J/kg.K
o
t2 = 20 C
o
t = 25 C
m2 = ?


Bài giải:
o
o
Nhiệt lượng do quả cầu tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ 100 C xuống 25 C là:

Tóm tắt:
m1= 0,15 kg

Q1 = m1.c1.(t1-t)

c1 = 880 J/kg.K
o
t1 = 100 C
o
t = 25 C

o
o
Nhiệt lượng mà nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ 20 C lên 25 C
là:

Q2 = m2.c2.(t-t2)

c2 = 4200 J/kg.K

Nhiệt lượng mà quả cầu tỏa ra bằng nhiệt lượng mà nước thu vào nên

o
t2 = 20 C

ta có:

o
t = 25 C

m2 = ?

Q1 = Q2

⇒ m2=

⇔

m1.c1.(t1-t)
c2.(t-t2)

m1.c1.(t1-t)

0,15.880.(100 - 25)
=

4200.(25 – 20)

≈0,47 kg

Vậy khối lượng của quả cầu nhôm là m2

≈

= m2.c2.(t-t2)

0,47 kg


IV. VẬN DỤNG

C1: Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200g nước đang sôi, đổ vào 300g nước ở nhiệt
độ trong phòng.

Tóm tắt:
m1= 0,2 kg
o
t1 = 100 C
m2= 0,3 kg
o
t2 = 25 C
t=?


IV. VẬN DỤNG

C1: Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200g nước đang sôi, đổ vào 300g nước ở nhiệt độ
trong phòng.

Bài giải:
Tóm tắt:
Nhiệt lượng mà nước nóng tỏa ra là:

m1= 0,2 kg
o
t1 = 100 C

Q1 =

Nhiệt lượng mà nước lạnh thu vào là:

Q2 =

m2= 0,3 kg
o
t2 = 32 C
t=?

m1.c.(t1-t)
m2.c.(t-t2)

Nhiệt lượng mà nước nóng tỏa ra bằng nhiệt lượng mà nước lạnh thu vào nên
ta có:

⇔

Q1 = Q2

m1.c.(t1-t)

…………………………..…

⇒ t=

m1.t1+ m2.t2
m1 + m2

= m2.c.(t-t2)

IV. VẬN DỤNG

C1:

Tóm tắt:

Bài giải:
Nhiệt lượng mà nước nóng tỏa ra là:

Q1 =

m1= 0,2 kg
o
t1 = 100 C

m1.c.(t1-t)

Nhiệt lượng mà nước lạnh thu vào là:

Q2 =

m2.c.(t-t2)

m2= 0,3 kg

Nhiệt lượng mà nước nóng tỏa ra bằng nhiệt lượng mà nước lạnh thu vào nên

o
t2 = 25 C

ta có:

t=?

⇔

Q1 = Q2

⇔
⇔
⇒ t=

m1.c.(t1-t)

= m2.t – m2.t2

m1.t1- m1.t
m1.t1+ m2.t2

m1.t1+ m2.t2
m1 + m2

= m2.c.(t-t2)

= (m1 + m2)t
0,2.100 + 0,3.25
=

0,2 +0,3

o
= 55 C

o
Vậy nhiệt độ của hỗn hợp nước khi cân bằng nhiệt là t = 55 C
* Vì khi tính ta đã bỏ qua phần nhiệt lượng truyền cho môi trường xung quanh và bình chứa nên nhiệt độ
tính được không bằng nhiệt độ đo được


IV. VẬN DỤNG

o
o
C2: Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g nước. Miếng đồng nguội đi từ 80 C xuống 20 C. Hỏi nước đã
nhận được một nhiệt lượng bằng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ?

Giải:
Tóm tắt:

Nhiệt lượng mà nước thu vào bằng nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa ra
m1 = 0,5 kg
c1 = 380 J/kg.K

là:

o
t1 = 80 C
o
t = 20 C

= 0,5.380.(80-20) = 11 400 J
Nước nóng thêm lên:

Q2

m2 = 0,5 kg
c2 = 4200 J/kg.K

Q2 = ?
t = ?

= m1.c1(t1-t)

Q2 = Q1

t =

m2.c2

=

11 400
0,5.4200

≈

o
5,43 C

IV. VẬN DỤNG

o
C3: Để xác định NDR của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500g nước ở nhiệt độ 13 C một miếng kim loại
o
o
có khối lượng 400g được nung nóng tới 100 C. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 20 C. Tính NDR của kim loại. Bỏ qua nhiệt
lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí. Lấy NDR của nước là 4 190 J/kg.K.

Tóm tắt:
m1 = 0,4 kg
o
t1 = 100 C
m2 = 0,5 kg
c2 = 4190 J/kg.K
o
t2 = 13 C
o
t = 20 C
c1 = ?


IV. VẬN DỤNG

C3:
Tóm tắt:
m1 = 0,4 kg
o
t1 = 100 C
m2 = 0,5 kg

c2 = 4190 J/kg.K
o
t2 = 13 C
o
t = 20 C
c1 = ?

Giải:
Nhiệt lượng mà miếng kim loại tỏa ra là:
Q1 = m1.c1.(t1 – t)
Nhiệt lượng mà nước thu vào là:
Q2 = m2.c2.(t - t2)
Nhiệt lượng mà miếng kim loại tỏa ra bằng nhiệt lượng mà nước thu
vào nên:

⇔

Q1 = Q2

⇒

c1=

m1.c1.(t1 -t) = m2.c2(t-t2)

m2.c2.(t –t2)
m1.(t1-t)

≈

458 J/kg.K

Kim loại này là thép

=

0,5.4190.(20-13)
0,4.(100-20)


I. NGUYÊN LÍ TRUYỀN NHIỆT

Khi có hai vật truyền nhiệt cho nhau thì:
- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn

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

- Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.

II. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

QTỏa ra = QThu vào


Hướng dẫn về nhà:

 Học bài cũ.
 Đọc phần “Có thể em chưa biết”
 Làm bài tập từ bài 25.1 đến 25.5 (SBT)

CÁC BƯỚC GIẢI BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

Đọc kỹ đề bài và xác định:
- Có mấy vật trao đởi nhiệt với nhau. Vật nào thu nhiệt, vật nào tỏa nhiệt?

- Nhiệt độ ban đầu, nhiệt độ lúc sau của mỗi vật.
- Viết các công thức tính nhiệt lượng mà các vật tỏa ra, nhiệt lượng các vật thu vào

- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt Qtỏa ra = Qthu vào rồi rút ra đại lượng cần tìm


BÀI HỌC
HỌC KẾT
KẾT THÚC
THÚC
BÀI
Chúc sức
sức khoẻ
khoẻ các
các
Chúc
thầy cô
cô giáo!
giáo!
thầy
Chúc các
các em
em học
học sinh

sinh
Chúc
học tập
tập tốt!
tốt!
học