Bài 25. Phương trình cân bằng nhiệt

2015 - 2016

NG GD&ĐT Ô MÔN
Trường THCS Nguyễn Trãi

Nhiệt liệt chào mừng
THẦY CÔ GIÁO VỀ DỰ GIỜ THĂM LỚP


1.
2.

Hãy nêu nguyên lí truyền nhiệt?
Viết phương trình cân bằng nhiệt.

1. 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.

2. Phương trình cân bằng nhiệt:

Qtỏa ra = Qthu vào


Có hai vật trao đổi nhiệt với nhau
Vật tỏa nhiệt

Vật thu nhiệt

Khối lượng

m1( Kg )

Khối lượng

Nhiệt độ ban đầu

0
t1 ( C)

Nhiệt độ cuối

0
t ( C)

0
Nhiệt độ ban đầu t2 ( C)
0
Nhiệt độ cuối
t ( C)

Nhiệt dung riêng

c1 (J/Kg.K)

m2( Kg )

Nhiệt dung riêng c2 (J/Kg.K)

Q tỏa ra = m1c1(t1 – t)
Qthu vào = m2c2(t - t2)
Qtỏa ra = Qthu vào
m1c1(t1 – t) =m2c2(t - t2)
m1c1∆t1= m2c2∆t2


CÁC BƯỚC GIẢI BÀI TẬP CÓ SỬ DỤNG PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG
NHIỆT

 Bước 1: Đọc, phân tích đề.
 Bước 2: Tóm tắt đề bằng các kí hiệu và đổi các đơn vị cho phù hợp.
 Bước 3: Viết biểu thức tính nhiệt lượng toả ra và thu vào của các vật.
 Bước 4: Viết phương trình cân bằng nhiệt.
Bước 5: Suy ra đại lượng cần tìm và biện luận.


0
0
Bài 1:Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,5kg được đun nóng tới 100 C vào một cốc nước ở 25 C. Sau một thời gian,
0
nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 30 C. Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt
cho nhau.

Tóm tắt:
m1= 0,5kg

Giải :

-

0
0
Nhiệt lượng quả cầu nhôm toả ra khi nhiệt độ hạ từ 100 C xuống 30 C là:

Q1 = m1c1(t1- t) = 0,5.880.(100-30) = 30800J

c1 = 880J/kg.K

0
0
- Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ 25 C lên 30 C là:

0
t1 = 100 C

Q2= m2c2(t – t2) = m2.4200.(30 – 25) = 21000m2
- Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

c2 = 4200J/kg.K
0
t2 = 25 C
0
t = 30 C
m2 = ?(kg)

Q 1 = Q2
30800 = 21000m2 => m2 = 1,47 kg

Bài 2: Dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 250g nước đang sôi
o
đổ vào 400g nước ở nhiệt độ 20 C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/Kg.K

Tóm tắt:
Vật tỏa:
0
t1=100 C
m1= 250 gam
=0,25Kg
Vật thu:
0
t2=20 C
m2=400gam
= 0,4 Kg
c = 4200J/Kg. K
t=?

Giải
Nhiệt lượng do nước sôi toả ra là:
Q1= m1.c1∆t = 0,25.4200(100 – t)
o
Nhiệt lượng mà nước ở 20 C hấp thu là:
Q2= m2.c2∆t = 0,4.4200(t-20)
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Qtoả = Qthu
0, 25.4200 (100 – t) = 0,4.4200 (t-20)
1050(100 –t) = 1680(t – 20)

0
⇒ t = 50,8 C


0
Bài 3: Người ta thả một miếng đồng có khối lượng 600 gam ở nhiệt độ 100 C vào 2,5 Kg nước.
0
Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 30 C.Hỏi nước đã nóng lên bao nhiêu độ nếu bỏ qua sự trao đổi
nhiệt với bình đựng nước và môi trường bên ngoài.

Tóm tắt
Vật tỏa:
0
t1=100 C
m1=600 gam
= 0,6Kg
c1=380J/Kg.K
Vật thu:
m2=2,5Kg
0
t=30 C
c2=4200J/Kg.K

Nhiệt lượng do miếng đồng toả ra là:
Q1= m1.c1(t1-t)
= 0,6.380(100 – 30)=15960J
Nhiệt lượng mà nước hấp thu là:
Q2= m2.c2(t-t2)=m2.c2∆t2
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Qtoả = Qthu

15960 = m2.c2∆t2

15960=2,5.4200∆t2
∆t ≈ 1,50C



Trắc nghiệm:
0
0
Câu 1: Khi thả miếng đồng ở 100 C vào cốc nước ở 20 C xảy ra hiện tượng;

a) Dẫn nhiệt

b) Truyền nhiệt

c) Đối lưu

d) Bức xạ nhiệt

b) Truyền nhiệt

0
0
Câu 2: Để đun 5l nước từ 30 C lên 50 C cần nhiệt lượng là:

a) 419.000 J
c) 420.000J
c) 420.000J

b) 41.900 J
d) 42.000 J


Câu 3: Thả một thỏi nhôm được đun nóng đến nhiệt độ t 1 vào một cốc nước có nhiệt độ t2
(t1>t2).Sau khi có cân bằng nhiệt thì cả hai có nhiệt độ là t.

a) t1>t2>t

b) t1>t>t2

c) t>t1>t2

d) t2>t1>t

b) t1>t>t2

0
0
Câu 4: Pha m(gam) nước ở 100 C vào 50 gam nước ở 30 C. Nhiệt độ cuối cùng của hổn
0
hợp nước là 50 C.Khối lượng m là:

a) 10 gam

b) 40 gam

c) 30 gam

d) 20 gam

d) 20 gam


CHÂN THÀNH C

TIẾT HỌC KẾT THÚC

Người thực hiện: Nguyễn Thế Vinh
Trường THCS nguyễn trãi


Bài 4: Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhịêt lượng kế chứa 500g nước ở nhiệt độ
0
0
0
13 C một miếng kim loại có khối lượng 400g được nung nóng tới 100 C. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 20 C. Tính
nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng bình nhiệt lượng kế và không khí. Lấy nhiệt dung
riêng của nước là c1= 4190 J/kg.K

Giải
Tóm tắt :
Kim loại (tỏa)

Nước (thu)

m1=0,4kg

m2 =0,5kg

0

t1 = 100 C
0

t = 20 C

0
t2 = 13 C

- Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra
Q1 = m1c1(t1– t) = 0,4.c1.(100 – 20) = 32c1

-

Nhiệt lượng nước thu vào:

c2 = 4190J/kg.K

--------------------------------------

Q2 = m2.c2(t - t2)

c1 = ? tên?

= 0,5.4190.(20 – 13) = 14665(J )
- Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Q1 = Q 2

=> 32c1 = 14665

14665
⇒ c1 =
= 458, 28 ≈ 460 J kg.K
32
Kim loại là thép.