chuyen de li 8.doc

1
SỞ GIÁO DỤC
PHÒNG GIÁO DỤC
TRƯỜNG:
---*****---
CHUYÊN ĐỀ VẬT LÍ 8:
BÀI TẬP VẬN DỤNG PHƯƠNG TRÌNH
CÂN BẰNG NHIỆT
NGÀY THỰC HIỆN: 13/3/2010
TỔ: TOÁN - LÍ
HỌ VÀ TÊN
GV
Năm học 200 9 -20 10

2
Bài tập vận dụng: phương trình cân bằng nhiệt .
I / LÝ DO :
Xuất phát từ thực tế giảng dạy theo chương trình mới bộ môn vật lý THCS .Với đặt thù bộ môn
vật lý hiện nay thì việc chuẩn bò ,sử dụng đồ dùng dạy học làm thí nghiệm là không thể thiếu trong
việc truyền đạt tri thức khoa học cho học sinh .Bởi vì nội dung của bài học hầu hết đều xuất phát từ
việc tổ chức các hoạt động thí nghiệm nhóm của học sinh , học sinh thu thập thông tin , xử lý thông
tin , phân tích , tổng hợp , hình thành nội dung kiến thức .
Giáo viên trực tiếp giảng dạy hiện nay mất nhiều thời gian cho việc soạn giảng , sử dụng đồ
dùng dạy học … chưa đưa ra được phương pháp giải bài tập cụ thể cho học sinh , một ít giáo viên
(giáo viên dạy ở môn toán – lý ) thường không đầu tư nhiều và thường không quan tâm đến phương
pháp giải bài tập.
Việc không đưa ra phương pháp phương pháp giải bài tập của giáo viên có nhiều nguyên nhân:
nguyên nhân chủ quan ( người dạy ít đầu tư, ngại khó , mất nhiều thời gian , mất nhiều công sức
hướng dẫn , cháy giáo án trong tiết dạy , ít tìm tòi , …) – nguyên nhân khách quan (khó bố trí triển
khai cho học sinh …) .
Việc tổ chức thuận lợi ,kòp thời ,tạo điều kiện cho học sinh tham gia tìm hiểu phương pháp giải

bài tập là điều rất cần thiết hạn chế được thiếu sót của người dạy bởi các nguyên nhân khách quan .
Mục tiêu của chuyên đề là giúp các giáo viên bộ môn vật lý THCS củng cố phương pháp dạy học
đảm bảo “giúp người học nắm vững -vận dụng-nâng cao kiến thức” từ đó hình thành và phát huy
tốt phương pháp tự học cho học sinh.
II/ NỘI DUNG
A – Kiến thức cơ bản:
1 ) Công thức tính nhiệt lượng thu vào(không có sự chuyển thể của chất ):

Với : - m : Khối lượng của vật ( kg)
- c: nhiệt dung riêng của chất làm vật ( J/kg. K)
- t
2
,t
1
nhiệt độ lúc sau và lúc đầu của vật (
O
C )
(t
2
>t
1
)
- Q: nhiệt lượng vật thu vào ( J )
Nhiệt lượng vật tỏa ra cũng được tính bằng công thức tương tự
Q= m.c.( t
1
- t
2
)
Lưu ý : t

1
> t
2
2) Phương trình cân bằng nhiệt :
Nếu không có sự trao đổi năng lượng ( nhiệt ) với môi trường ngoài thì :
Q tỏa ra = Q thu vào
- Q tỏa ra : tổng nhiệt lượng của các vật tỏa ra
- Q thu vào : tổng nhiệt lượng của các vật thu vào
3 ) Nhiệt lượng m (kg) nhiên liệu tỏa khi đốt cháy hoàn toàn:
Q = q.m
- m : khối lượng của nhiên liệu ( kg )
- q: năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu ( J/ kg )
-Q: nhiệt lượng nhiên liệu tỏa ra(J)
3) Hiệu suất của động cơ nhiệt ( hoặc việc sử dụng nhiệt )
H = Q có ích / Q toàn phần . 100%
Q có ích : Nhiệt lượng vật nhận vào để tăng nhiệt độ .
Q toàn phần : Nhiệt lượng mà nguồn nhiệt cung cấp ( do nhiên liệu cháy hoặc vật khác tỏa ra )
3
Q= m.c.( t
2
- t
1
)
B –Bài tập áp dụng.
Dạng 1: Xác đònh m,c,t,

t khi chỉ có 2 vật trao đổi nhiệt với nhau:
1. Xác đònh vật nào thu nhiệt, vật nào tỏa nhiệt .
2. Viết biểu thức cho vật thu nhiệt,tỏa nhiệt .
3.Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt

Q tỏa ra = Q thu vào
-> suy ra đại lượng cần tìm .
T
L
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
9
ph
Gọi 1 học sinh đọc đề bài
1.1 ) Người ta thả một thỏi
đồng nặng 0,4 kg ở nhiệt độ
80
O
C vào 0,5 kg nước ở
nhiệt độ 18
O
C .Hãy xác đònh
nhiệt độ khi có cân bằng
nhiệt ? Cho nhiệt dung riêng
của đồng c
1
= 400J/kg.K ,
của nước c
2
=4200J/kg.K
Yêu cầu hs thực hiện theo
các bước giải theo phương
pháp
Đọc và tóm tắt đề bài
Tóm tắt:
m

1
=0,4 kg đồng
t
1
=80
O
C
c
1
= 400J/kg.K
m
2
= 0,5 kg
t
2
=18
O
C nước
c
2
=4200J/kg.K
Tính t
c
=?
O
C
Xác đònh vật tỏa nhiệt,thu
nhiệt :
Viết biểu thức của vật thu
nhiệt ,tỏa nhiệt ->

Viết phương trình cân bằng
nhiệt ->
Suy ra đại lượng t cần tìm
Chú ý phép biến đổi
Thay số
Chú ý đến đơn vò của các đại
lượng
Tính toán kết quả,đơn vò
Bài giải:
Gọi m
1
,m
2
là khối lượng của
đồng và nước
t
c
là nhiệt độ khi có cân
bằng nhiệt .
Nhiệt lượng đồng tỏa ra:
Q
1
= m
1
.c
1
(t
1
-t)
Nhiệt lượng nước thu vào :

Q
2
= m
2
.c
2
(t-t
2
)
p dụng phương trình cân
bằng nhiệt, ta có:
Q
1
= Q
2

 m
1
.c
1
(t
1
-t)= m
2
.c
2
(t-t
2
)
=>

1 1 1 2 2 2
1 1 2 2
. . . . )
(
. .
m c t m c t
t
m c m c
+
=
+
0,4.400.80 0,25.4200.18
0,4.400 0, 25.4200
+
=
+
=26,2
O
C
Vậy khi có cân bằng nhiệt
nhiệt độ là t= 26,2
O
C
1.2 ) Người ta cần có 30 lít nước ở nhiệt độ t = 35
O
C để tắm . Nhiệt độ ban đầu của nước là t
1
=
20
O

C . Hỏi cần phải cấp cho khối nước đó một nhiệt lượng bằng bao nhiêu ? Nhiệt dung riêng
của nước 4200J/kg .K
(Hs thực hiện theo đúng trình tự như hương pháp nêu trên?
T
L
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
9
ph
Gọi 1 học sinh đọc đề bài
Đọc và tóm tắt đề bài
Tóm tắt:
t = 35
O
C
t
1
= 20
O
C
cn=4200J/kg .K
Tính Q?
4
Yêu cầu hs thực hiện theo
các bước giải theo phương
pháp
Viết biểu thức của vật thu
nhiệt ->
Chú ý phép biến đổi
Thay số
Chú ý đến đơn vò của các đại

lượng
Tính toán kết quả,đơn vò
Bài giải:
Trước tiên ta tính khối lượng
của 30 l nước.
Lấy khối lượng riêng của
nước là D= 1000 kg/m
3
thì
khối lượng của 30 l nước
bằng :
m= V.D =30.10
-3
.10
3
= 30
kg
p dụng công thức tính nhiệt
lượng khi làm nóng vật,ta
có:
Q =cm(t-t
1
)
= 30.4200(35-20)
= 1 890 000 J
Dạng 2: Xác đònh m,c,t,

t khi chỉ có nhiều vật trao đổi nhiệt với nhau:
1. Xác đònh vật nào thu nhiệt, vật nào tỏa nhiệt .
2. Viết biểu thức cho vật thu nhiệt,tỏa nhiệt .

3.Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt
Q tỏa ra = Q thu vào
Chú ý : - Q tỏa ra : tổng nhiệt lượng của các vật tỏa ra
- Q thu vào : tổng nhiệt lượng của các vật thu vào
-> suy ra đại lượng cần tìm .
******
1.3 ) Một chiếc ấm bằng nhôm khối lượng m
1
= 0.5 kg chứa m
2
= 2 kg nước . Tất cả đang ở nhiệt độ
ban đầu t
1
= 20
O
C . hỏi phải tốn bao nhiêu nhiệt lượng để ấm nước đạt đến nhiệt độ sôi t
2
= 100
O
C . Nhiệt dung riêng của nhôm c
1
=880 J /kg .K, của nước c
2
=4200J/kg.K
T
L
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
9
ph
Gọi 1 học sinh đọc đề bài

Yêu cầu hs thực hiện theo
các bước giải theo phương
pháp
Đọc và tóm tắt đề bài
Tóm tắt:
m
1
= 0.5 kg
c
1
=880 J /kg .K, nhôm
t
1
= 20
O
C
t
2
= 100
O
C
m
2
= 2 kg nước
c
2
=4200J/kg.K
Tính Q?
Xác đònh vật thu nhiệt :
Viết biểu thức của vật thu

nhiệt ->
Viết biểu thức tính nhiệt
lượng cần cung cấp ->
Chú ý :
Thay số
Chú ý đến đơn vò của các đại
lượng
Tính toán kết quả,đơn vò
Bài giải:
Nhiệt lượng do ấm nhôm thu
vào để tăng từ t
1
đến t
2
:
Q
1
= m
1
.c
1
(t
2
-t
1
)
= 0,5.880(100-20) = 352
00 J
Nhiệt lượng do ấm nhôm thu
vào để tăng từ t

1
đến t
2
:
Q
2
= m
2
.c
2
(t
2
-t
1
) =
2.4200(100-20) = 672 000J
Nhiệt lượng tổng cộng :
Q=Q
1
+Q
2
= 35200+672 000=
707 200 J = 707,2 kJ
5