Bao cao SKKN mon Vat Li 8 Phan Nhiet Hoc

<span class='text_page_counter'>(1)</span>MỤC LỤC Đề mục. I. Tác giả sáng kiến II. Lĩnh vực áp dụng III. Thực trạng trước khi áp dụng sáng kiến IV. Mô tả bản chất sáng kiến 1. Tính mới, tính sáng tạo, tính khoa học 1.1. Cơ sở lý thuyết 1.2. Một số bài toán ví dụ 1.3. Một số bài toán áp dụng 1.4. Nhận xét 2. Hiệu quả 3. Khả năng và điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến 4. Thời gian áp dụng sáng kiến V. Kết luận. Trang 2 2 2-3. 3 - 22. 23 - 24.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc. BÁO CÁO SÁNG KIẾN VẬN DỤNG KIẾN THỨC BÀI HỌC CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG VÀ PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT ĐỂ GIẢI BẢI TẬP I – TÁC GIẢ SÁNG KIẾN - Họ và tên: CHU TUẤN KHANG - Chức vụ: TTCM - Đơn vị: Trường THPT Nà Bao II – LĨNH VỰC ÁP DỤNG 1. Phương pháp giải bài tập công thức tính nhiệt lượng và phương trình cân bằng nhiệt cho học sinh lớp 8. 2. Làm tài liệu tham khảo cho học sinh lớp 8 và giáo viên giảng dạy môn Vật Lí bậc THCS. III – THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN Sau 11 năm giảng dạy tại Trường THPT Nà Bao đồng thời qua việc tìm hiểu, trao đổi chuyên môn với các đồng nghiệp thông qua các tiết giảng dạy và bồi dưỡng học sinh (HS) giỏi và phụ đạo HS yếu kém. Tôi nhận thấy đa số HS có ham mê học môn Vật Lí, nhưng khi giải bài tập Vật Lí các em chưa định hướng giải được tốt và chưa biết cách trình bày lời giải khoa học. Đặc biệt khi dạy bài học: Công thức tính nhiệt lượng và bài học: Phương trình cân bằng nhiệt ở mức độ sách giáo khoa, Tôi thấy rất nhiều HS chưa biết suy luận từ công thức Q = mc∆t để tính các đại lượng tương ứng mà đề bài yêu cầu. Ở bài tập tổng hợp do HS chưa hiểu đề bài và kiến thức: Nguyên lí truyền nhiệt cũng như vận dụng linh hoạt công thức Qtỏa ra = Qthu vào nên kết quả học tập của đa số HS chưa cao. Mặt khác do đặc điểm HS của nhà trường chủ yếu các em ở xa trường, là dân tộc thiểu số, chưa có nhiều điều kiện học tập, gia đình chưa quan tâm đúng mức… cũng là ảnh hưởng phần nào đến kết quả học tập. Mặt khác tôi nhận thấy thực trạng nêu trên còn tồn tại ở những nguyên nhân sau: - HS chưa có phương pháp tổng quan để giải bài toán Vật Lí. - HS chưa hiểu bản chất bài tập và chưa vận dụng được tốt các kiến thức, nguyên lí cũng như các định luật Vật Lí ….. - HS chưa có kỹ năng tính toán; khả năng suy luận còn nhiều hạn chế. - Mặt khác thời gian dành cho việc giải bài tập trên lớp của hai bài học trên còn ít..

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Trong những năm ôn thi HSG môn Vật Lí. Đặc biệt trong kỳ thi GVDG cấp tỉnh năm học 2012 – 2013 ở bài kiểm tra năng lực giáo viên về chuyên môn có nội dung bài tập trong bài học nêu trên. Số liệu điều tra trước khi thực hiện SKKN. Trước khi thực hiện sáng kiến kinh nghiệm (SKKN) tôi đã tiến hành kiểm tra và khảo sát đối với học sinh lớp 8 của Trường THPT Nà Bao bằng một số bài tập cơ bản ứng với mức độ nội dung kiến thức. ĐỀ KHẢO SÁT. I – LÝ THUYẾT Câu 1. Viết công thức tính nhiệt lượng. Giải thích các đại lượng trong công thức? Câu 2. Viết phương trình cân bằng nhiệt? Từ đó suy ra tính m2? Câu 3. Nêu nguyên lí truyền nhiệt? II – BÀI TẬP Câu 1. Để đun nóng 5 lít nước từ 200C lên 400C, cần bao nhiêu nhiệt lượng? Câu 2. Người ta cung cấp cho 10 lít nước một nhiệt lượng là 840kJ. Hỏi nước nóng lên thêm bao nhiêu độ? Câu 3*. Một nhiệt lượng kế chứa 2 lít nước ở nhiệt độ 15 0C. Hỏi nước nóng lên tới bao nhiêu độ nếu bỏ vào nhiệt lượng kế một quả cân bằng đồng thau khối lượng 500g được nung nóng tới 1000C. Lấy nhiệt dung riêng của đồng thau là 380J/kg.K, của nước là 4200J/kg.K. Bỏ qua nhiệt lượng truyền cho nhiệt lượng kế và môi trường bên ngoài. Kết quả thu được như sau: Lớp. Sĩ số. 8. 20. Giỏi SL. Khá %. SL 02. % 10%. Trung bình SL % 10 50%. Yếu SL 08. % 40%. Kém SL. %. Xuất phát từ thực trạng nêu trên, tôi mạnh dạn viết báo cáo SKKN:. “Vận dụng kiến thức bài học công thức tính nhiệt lượng và phương trình cân bằng nhiệt để giải bài tập”. Với mục đích giúp HS có phương pháp và cách. giải các dạng bài tập ở chủ đề này. Đồng thời coi đây là tài liệu tham khảo cho HS, phụ huynh HS và các đồng nghiệp trực tiếp giảng dạy môn Vật Lí 8 – Bậc THCS làm tài liệu ôn luyện và bỗi dưỡng HS giỏi, phụ đạo HS yếu kém. IV – MÔ TẢ BẢN CHẤT SÁNG KIẾN 1. Tính mới, tính sáng tạo, tính khoa học Trong nhiều năm công tác tại đơn vị trường THPT Nà Bao, bắt đầu từ năm học 2003 – 2004. Cá nhân tôi sinh hoạt tại tổ chuyên môn (tổ Toán – Lí); gồm.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> 03 đồng chí giáo viên, chuyên môn đào tạo: Toán học, Vật lí dạy bậc học THCS. Tính đến thời điểm năm học 2013 – 2014, các đồng chí giáo viên trong tổ chưa viết SKKN có tên và lĩnh vực trùng với tôi. Quá trình công tác và tích lũy kiến thức tôi nhận thấy phần “Nhiệt học” có ý nghĩa quan trọng trong lĩnh vực: Khoa học – Kỹ thuật và đời sống. Chính vì lẽ đó tôi ấp ủ suy nghĩ, hướng tới viết SKKN này. Theo ý kiến chủ quan của tôi: SKKN làm nổi bật được các tiêu chí sau: a) Tính mới: Bổ sung đầy đủ phần lý thuyết và bài tập dưới dạng cơ bản, nâng cao theo từng cấp độ, để HS có cách nhìn nhận một cách tổng thể. b) Tính sáng tạo: Mở rộng phần lý thuyết và có đủ các dạng bài tập mà SGK trong tiết học chính khóa chưa giấy thiệu. Có thêm mục giúp hiểu sâu; nhìn xa hơn, học giải toán để HS cùng suy ngẫm. c) Tính khoa học: Trình bày nội dung lôgic, chính xác và hợp lý. 1.1. Cơ sở lý thuyết 1.1.1. Nhiệt lượng một vật thu vào để nóng lên phụ thuộc những yếu tố nào? - Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận thêm được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt. - Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc vào khối lượng, độ tăng nhiệt độ của vật và nhiệt dung riêng của chất làm nên vật. 1.1.2. Nhiệt dung riêng - Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần truyền cho 1 kg chất đó để nhiệt độ tăng thêm 1oC (1K). - Kí hiệu: c; Đơn vị: J/kg.K. 1.1.3. Công thức tính nhiệt lượng - Công thức tính nhiệt lượng thu vào: Q thu = m.c.∆t hay Q thu = m.c.(t2 – t1) Trong đó: + m là khối lượng của vật (kg). + ∆t là độ tăng nhiệt độ của vật (oC). + c là nhiệt dung riêng của chất làm nên vật (J/kg.K hay J/kg.độ). + Q là nhiệt lượng thu vào của vật (J). + t1, t2 là nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối của vật (oC). 1.1.4. Lưu ý - Khi vật thu nhiệt thì nhiệt độ đầu nhỏ hơn nhiệt độ cuối. - Ngoài J, kJ đơn vị nhiệt lượng còn được tính bằng calo, kcalo. 1 kcalo = 1.000 calo; 1calo ≈ 4,2J. 1.1.5. Nguyên lý 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 đến khi nhiệt độ của hai vật cân bằng nhau thì ngừng lại. - Nhiệt lượng của vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng của vật kia thu vào. 1.1.6. Phương trình cân bằng nhiệt  Nội dung kiến thức 1..

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Phương trình cân bằng nhiệt: Q tỏa = Q thu - Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra: Q tỏa = m.c.∆t hay Q tỏa = m.c.(t1 – t2) - Công thức tính nhiệt lượng thu vào: Q thu = m.c.∆t hay Q thu = m.c.(t2 – t1) Lưu ý: Khi vật tỏa nhiệt thì nhiệt độ đầu lớn hơn nhiệt độ cuối.  Nội dung kiến thức 2. Nếu không có sự trao đổi nhiệt năng (nhiệt) với môi trường thì: Q thu vào = Q tỏa ra Q thu vào : Tổng nhiệt lượng của các vật thu vào (J) Q tỏa ra : Tổng nhiệt lượng của các vật tỏa ra (J) + Sự trao đổi nhiệt của hai vật: m1c1(t1 – t) = m2c2(t – t2) (*) m1: khối lượng vật 1 (kg). t1: nhiệt độ vật 1 (oC). c1: nhiệt dung riêng của chất làm ra vật 1 (J/kg.K). m2: khối lượng của vật 2 (kg). t2: nhiệt độ của vật 2 (oC). c2: nhiệt dung riêng của chất làm ta vật 2 (J/kg.K). t: nhiệt độ cân bằng (oC). Phương trình (*) có thể được viết dưới dạng (với t2 < t < t1) m1c1(t1 – t) + m2c2(t2 – t) = 0 Áp dụng cho hệ vật gồm nhiều vật trao đổi nhiệt với nhau m1c1(t1 – t) + m2c2(t2 – t) + m3c3(t3 – t) + ………. + mncn(tn – t) = 0  Nội dung kiến thức 3. Phương trình: Qtỏa ra = Qthu vào Vật tỏa nhiệt Vật thu nhiệt Khối lượng m1 (kg) m2 (kg) 0 0 t ban đầu t1 ( C) t2 (0C) t0 cuối t (0C) t (0C) Nhiệt dung riêng c1 (J/kg.K) c2 (J/kg.K) Ta có: Q1 m1.c1.(t1  t ) Q2 m2 .c2 .(t  t2 ) hay: m1.c1.t1 m2 .c2 .t 2 1.1.7. Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu Q = q.m Q: nhiệt lượng nhiên liệu tỏa ra (J). q: năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu (J/kg). m: khối lượng của nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn (kg). 1.1.8. Nhiệt nóng chảy Q = �.m Q: nhiệt lượng cần thiết vật thu vào để nóng chảy hoàn toàn m (kg) chất ở nhiệt độ nóng chảy (J). m: khối lượng vật (kg). λ: nhiệt nóng chảy của chất làm vật (J/kg)..

<span class='text_page_counter'>(6)</span> Khi chuyển từ thể lỏng sang thể rắn (đông đặc) ở nhiệt độ nóng chảy thì cũng tỏa ra một nhiệt lượng như trên. 1.1.9. Nhiệt hóa hơi Q = L.m Q: nhiệt lượng cần thiết vật thu vào để hóa hơi hoàn toàn m (kg) chất ở nhiệt độ sôi (J). m: khối lượng vật (kg). L: nhiệt hóa hơi của chất làm vật (J/kg). Khi chuyển từ thể hơi sang thể lỏng (ngưng tụ) ở nhiệt độ sôi thì cũng tỏa ra một nhiệt lượng như trên. 1.1.10. Giúp hiểu sâu Xem trên bảng nhiệt dung riêng của một số chất, ta thấy nhiệt dung riêng của đất là 800J/(kg.K) và của nước là 4200J/(kg.K). Điều đó có nghĩa là nếu ta có một lượng đất và lượng nước với khối lượng như nhau, và nếu ta muốn chúng nóng thêm lên một số độ như nhau, ta phải cung cấp cho nước một nhiệt lượng gấp 5 lần nhiệt lượng cần cung cấp cho đất. Ngược lại, nếu muốn chúng lạnh đi một số độ như nhau, nước phải mất đi một nhiệt lượng gấp hơn 5 lần nhiệt lượng mà đất mất đi. Có thể nói rằng nước thay đổi nhiệt độ khó hơn đất hơn 5 lần. Điều đó giải thích được vì sao những miền ở gần biển, gần những hồ lớn, có khí hậu ôn hòa hơn những miền ở xa các khối nước lớn. Khi trời nắng nóng, đất nóng nhanh hơn nước và nhiệt độ của nó cao hơn nhiệt độ của nước. Vì thế, nó vừa nhận nhiệt lượng do Mặt Trời cung cấp, vừa truyền bớt một phần nhiệt lượng đó cho nước biển, do đó nó lại nguội bớt đi một chút. Khi trời lạnh đi, đất lạnh nhanh hơn nước, nhiệt độ của nó thấp hơn nhiệt độ của nước. Vì thế nó vừa mất bớt nhiệt lượng đi, vừa nhận thêm nhiệt lượng mà nước biển truyền cho nó, do đó đất ấm lên một chút. Như vậy biển có tác dụng điều hòa khí hậu, làm cho những miền đất ở lân cận nó đỡ nóng và đỡ lạnh hơn những miền đất ở xa biển khi thời tiết thay đổi. Nguyên lí truyền nhiệt là định lí tổng quát nhất của sự truyền nhiệt. Ta không thể chứng minh được nó, nhưng kinh nghiệm đời sống và kinh nghiệm khoa học cho thấy rằng mọi sự truyền nhiệt đều tuân theo nguyên lí này. Khi ta nói rằng nhiệt chỉ truyền từ vật nóng sang vật lạnh, giống như nước chỉ chảy từ chỗ cao xuống chỗ thấp, thì đó chỉ là một cách so sánh để minh họa, không phải là một sự chứng minh. Trong phương trình cân bằng nhiệt, Q tỏa ra và Q thu vào đều được tính bằng công thức Q = m.c.∆t, trong đó ∆t = t1  t2 = t2  t1 . Ở đây ∆t là một số học, nghĩa là ta chỉ cần lấy nhiệt độ cao trừ đi nhiệt độ thấp, không cần quan tâm đâu là nhiệt độ đầu, đâu là nhiệt độ cuối. Phương trình cân bằng nhiệt được xây dựng từ khi thuyết chất nhiệt được mọi người công nhận. Các nhà vật lí cho rằng chất nhiệt không tự sinh ra và không tự nó mất đi, nó chỉ chảy từ vật này sang vật khác, vì vậy nhiệt lượng do vật nóng tỏa ra phải bằng nhiệt lượng do vật lạnh thu vào. Sau này khi thuyết chất nhiệt đã bị loại bỏ thì phương trình cân bằng nhiệt vẫn được công nhận, vì nó phản ánh đúng quá trình diễn ra trong sự truyền.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> nhiệt. Cơ sở của phương trình cân bằng nhiệt là định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. 1.1.11. Nhìn xa hơn Cân bằng nhiệt Nhiệt kế thông thường được chế tạo dựa trên một nguyên lí phát biểu đơn giản rằng: Khi hai vật cùng cân bằng nhiệt với một vật thứ ba thì chúng cân bằng nhiệt với nhau. Khi chúng ta đặt thức ăn, ví dụ như thịt, bánh, … vào trong lò nướng thì nhiệt năng của lò nướng được truyền sang thức ăn. Quá trình tiếp tục cho đến khi có sự cân bằng nhiệt giữa thức ăn và không khí bên trong lò nướng. Khi đó, thức ăn và không khí bên trong lò nướng có nhiệt độ bằng nhau. 1.1.12. Học giải toán 1.1.12.1. Tính nhiệt lượng Nhiệt lượng một vật thu vào hoặc tỏa ra phụ thuộc khối lượng, độ tăng hoặc giảm nhiệt độ của vật và nhiệt dung riêng của chất làm vật: Q = mc∆t 1.1.12.2. Phương trình cân bằng nhiệt Các bước giải bài toán: + Bước 1: Tóm tắt, đổi đơn vị. Do có hỗn hợp, nên chúng ta thêm chỉ số vào dưới các đại lượng tương ứng của mỗi vật. + Bước 2: Xác định vật thu nhiệt, vật tỏa nhiệt (dựa vào so sánh nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối của hỗn hợp). Viết công thức tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra của mỗi vật. + Bước 3: Viết phương trình cân bằng nhiệt Q thu = Q tỏa. Nhiệt lượng thu vào là nhiệt lượng của vật tăng nhiệt độ. + Bước 4: Xác định các đại lượng cần tìm dựa vào kết quả thu được từ bước 3. Viết đáp số và ghi rõ đơn vị. 1.2. Một số bài tập ví dụ Chủ đề: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT A - Dạng 1: Tính nhiệt lượng thu vào, khối lượng, nhiệt độ đầu hay nhiệt độ cuối và nhiệt dung riêng của một vật khi bỏ qua sự hao phí nhiệt Phương pháp giải Áp dụng công thức tính nhiệt lượng thu vào: Qthu = m.c.∆t hay Qthu = m.c.(t2 – t1). Qthu Q m m  thu c. t2  t1  c.t hay Khối lượng của vật: . Qthu Q c c  thu m. t2  t1  m.t hay Nhiệt dung riêng: . Q t  thu m.c . Độ tăng nhiệt độ:.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> Qthu Q  t1 t2  thu m.c m.c . Nhiệt độ đầu của vật: Q Q t2  t1  thu  t2 t1  thu m.c m.c . Nhiệt độ sau của vật: Công thức tính khối lượng của vật khi biết thể tích và khối lượng: m = D.V t2  t1 . Bài tập 1 Trong bảng nhiệt dung riêng của một số chất ở sách giáo khoa ta thấy nhiệt dung riêng của chì là 130J/kg.K. a) Con số đó có ý nghĩa như thế nào ? b) Tính nhiệt lượng thu vào của 5 kg chì để tăng nhiệt độ từ 20 oC đến 50oC. Biết nhiệt dung riêng của chì là 130J/kg.K. Giải a) Con số 130J/kg.K có ý nghĩa là cứ 1kg chì muốn tăng thêm 1 oC (hay 1K) thì ta cần cung cấp cho nó một nhiệt lượng là 130J. b) Nhiệt lượng thu vào của 5kg chì để tăng nhiệt độ từ 20oC đến 50oC là : Q = m.c.(t2 – t1) = 5.130.(50 – 20) = 19500(J) Đáp số: b) Q = 19500(J). Bài tập 2 Cần cung cấp một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để đun sôi 2 lít nước từ 30 oC. Biết ấm đựng nước làm bằng nhôm có khối lượng 200g, nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là 800J/kg.K và 4200J/kg.K. Khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3. Bỏ qua nhiệt lượng do môi trường ngoài hấp thụ. Tóm tắt mnh = 200g = 0,2kg ; Vn = 2lít → mn = 2kg t1 = 30oC ; t2 = 100oC cnh = 800J/kg.K ; cn = 4200J/kg.K Q = ? (J) Giải Nhiệt lượng thu vào của ấm nhôm là: Qâ = mnh.cnh.(t2 – t1) = 0,2.880.(100 – 30) = 12320 (J). Nhiệt lượng thu vào của 2 lít nước là: Qn = mn.cn.(t2 – t1) = 2.4200.(100 – 30) = 58800 (J). Vì bỏ qua nhiệt lượng do môi trường ngoài hấp thụ nên nhiệt lượng thu vào của ấm nước từ 30oC đến khi sôi là: Q = Qâ + Qn = 12320 + 58800 = 600320 (J). Đáp số: Q = 600320 (J) Bài tập 3 Một vật làm bằng thép ở 20oC, sau khi nhận thêm một nhiệt lượng là 184000J thì nhiệt độ của nó lên đến 100oC. Hỏi vật đó có khối lượng là bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của thép là 460J/kg.K. Tóm tắt.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> t1 = 20oC ; t2 = 100oC Q = 184000J ; c = 460J/kg.K m = ? (kg) Giải  m Từ công thức: Q = m.c.(t2 – t1) m Khối lượng của vật là:. Q c. t2  t1 . Q 184000  5 c. t2  t1  460.(100  20). (kg) Đáp số: m = 5 (kg). Bài tập 4 Một vật có khối lượng 9 kg khi nhận thêm một nhiệt lượng là 1188kJ thì nhiệt độ của nó tăng thêm 150oC. Hỏi vật đó làm bằng chất gì? Cho sử dụng bảng nhiệt dung riêng của một số chất ở sách giáo khoa. Tóm tắt m = 9kg ; Q = 1188kJ = 1188000J ; ∆t = 150oC c = ? (J/kg.K) Giải Q  c  thu m. t Từ công thức: Q thu = m.c.∆t Q 1188000 c  thu  880 m.  t 9.150 Vậy nhiệt dung riêng: (J/kg.K) Tra bảng nhiệt dung riêng của một số chất ở SGK ta thấy nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K. Vậy, chất đó làm bằng nhôm. Đáp số: Chất đó làm bằng nhôm. Bài tập 5 Sau khi nhận thêm một nhiệt lượng là 2310kJ thì nhiệt độ của một chiếc tượng đồng lên đến 200oC. Hỏi nhiệt độ ban đầu của tượng đồng là bao nhiêu. Biết khối lượng và nhiệt dung riêng của đồng lần lượt là 15kg và 880J/kg.K (Bỏ qua nhiệt lượng do môi trường xung quanh hấp thụ). Tóm tắt Q = 2310kJ = 2310000J ; t2 = 200oC m = 15kg ; c = 880J/kg.K t1 = ? (oC) Giải Q Q t2  t1   t1 t2  m.c m.c Ta có: Q = m.c.(t2 – t1), suy ra:.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> t1 200 . 2310000 25o C 15.880 . Đáp số: t1 = 25oC.. Bài tập 6 Người ta cung cấp cho 5 lít nước ở 130 oC một nhiệt lượng là 1470kJ. Hỏi nước có sôi được không? Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K (Bỏ qua nhiệt lượng do môi trường xung quanh hấp thụ). Tóm tắt Vn = 2lít → mn = 2kg ; t1 = 30oC Q = 1470kJ = 1470000J ; c = 4200J/kg.K t2 = ? (oC) Giải Q Q t2  t1   t2 t1  m.c m.c Ta có: Q = m.c.(t2 – t1), suy ra: 1470000 t2 30  100o C 5.4200 . Vậy nước mới bắt đầu sôi, chứ chưa sôi được. Đáp số: t1 = 100oC. B – Dạng 2: Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho một vật khi không bỏ quả sự hao phí nhiệt Phương pháp giải Áp dụng công thức: Q cung cấp = Q vật thu + Q hao phí - Cách tính Q vật thu như ở dạng 1. - Cách tính Q hao phí , tùy theo đề bài, mà ta có thể tính theo những cách khác nhau. Bài tập 1 Một khối chì hình lập phương, cạnh 20 cm ở nhiệt độ 27 oC. Khi nung nóng khối chì đó lên đến nhiệt độ nóng chảy thì lò nung cần cung cấp một nhiệt lượng là bao nhiêu? Biết khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt dung riêng của chì lần lượt là 11300kg/m3, 327oC và 130J/kg.K. Nhiệt lượng hao phí bằng 40% nhiệt lượng do lò cung cấp. Giải 3 Thể tích của khối chì: V = 20 = 8000(cm3) = 8.10-3 (m3). Khối lượng của khối chì: m = V.D = 8.10-3.11300 = 90,4 (kg). Gọi Q, Qc và Qhp là nhiệt lượng tỏa ra của lò nung, nhiệt lượng thu vào của khối chì và nhiệt lượng hao phí. Ta có: - Nhiệt lượng thu vào của khối chì là: Qc = m.c.(t2 – t1) = 90,4.130.(327 – 27) = 3525600 (J) - Nhiệt lượng hao phí và nhiệt lượng cung cấp của lò lần lượt là: Qhp = 0,4Q ; Q = Qc + Qhp = Qc + 0,4Q..

<span class='text_page_counter'>(11)</span> Từ đó, suy ra: 0,6Q = Qc Q  Q  c 5876000( J ) 5876(kJ ) 0,6 . Đáp số: Q = 5876(kJ). Bài tập 2 Một bếp dầu có hiệu suất là 50%. Hỏi khi nó tỏa ra một nhiệt lượng là 3360 kJ thì đun sôi được bao nhiêu lít nước. Biết nhiệt độ ban đầu của nước là 20 oC và nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K Giải Nhiệt lượng thu vào của nước: Qci = H.Qtp = 0,5.3360000 = 1680000(J) Qci 1680000 mn   5( kg ) c .( t  t ) 4200.(100  20) n 2 1 Ta có: Q = m .c .(t – t ), suy ra: ci. n. n. 2. 1. Đáp số: mn = 5 (kg). C – Dạng 3: Dựa vào phương trình cân bằng nhiệt để tính các đại lượng có liên quan khi bỏ qua sự hao phí nhiệt Phương pháp giải Áp dụng công thức tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra: Q th = m.c.∆t hay Q th = m.c.(t1 – t2). Q t = m.c.∆t hay Q t = m.c.(t2 – t1). Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Q t = Q th. Nếu chỉ hai vật truyền nhiệt cho nhau thì ta có: Qt = mt.ct.(t1t – t2) và Qth = mth.cth.(t2 – t1th) Suy ra: mt.ct.(t1t – t2) = mth.cth.(t2 – t1th). (1) - Tính khối lượng của vật tỏa nhiệt hay thu nhiệt. Ta có: m .c . t  t  m .c . t  t  mt  th th 2 1th  mth  t t 1t 2 ct . t1t  t2  cth . t2  t1th  - Tính nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt: Từ (1) ta có: mt.ct.t1t – mt.ct.t2 = mth.cth.t2 – mth.cth.tth suy ra: m .c .t  mth .cth .t1th  t2  t t 1t mt .ct  mth .cth . mt.ct.t1t + mth.cth.t1th = (mt.ct + mth.cth).t2 - Tính nhiệt độ ban đầu của vật tỏa nhiệt hay thu nhiệt: m .c . t  t  m .c .(t  t ) t1t  t2  th th 2 1th  t1t  th th 2 1th  t2 mt .ct mt .ct Từ (1) ta có: . t2  t1th . mt .ct . t1t  t2  m .c .(t  t )  t1th t2  t t 1t 2 mth .cth mth .cth .. Suy ra: Bài tập 1 Một nhiệt kế có khối lượng 50g, nhiệt dung riêng 138J/kg.K và đang chỉ nhiệt độ 10oC. Đem nhiệt kế này nhúng toàn bộ vào trong 500g nước..

<span class='text_page_counter'>(12)</span> Nếu nhiệt kế chỉ 45oC, thì giá trị thực của nhiệt độ của nước khi nhúng nhiệt kế vào là bao nhiêu? Nêu nhận xét. (lấy nhiệt dung riêng của nước bằng 4200J/kg.K) Giải Nhiệt lượng mà nhiệt kế hấp thụ từ nước tỏa ra: Q1 = m1.c1.∆t1 = 0,050.138.(45 – 10) = 241,5J. Phương trình cân bằng nhiệt cho biết nhiệt lượng do nhiệt kế hấp thụ vào cũng bằng nhiệt lượng tỏa ra của nước: Ta có: Q2 = m2.c2.∆t2 = 241,5J. 241,5 241.5 t2   0,12o C m2 .c2 0.500.4200 Suy ra: Hay ∆t2 = t2 – t1 → t2 = t1 + 0,12oC = 45oC + 0,12oC = 45,12oC. Vậy nhiệt độ thực của nước là 45,12oC. Nhận xét: Nhiệt độ thực của nước có cao hơn so với nhiệt độ nhiệt kế chỉ, vì khi ta nhúng nhiệt kế vào thì nhiệt kế cũng đã hấp thụ một phần nhiệt lượng và làm nhiệt độ của nước giảm xuống. Đây cũng là một trong những nguyên nhân gây ra sai số trong khi đo. Đáp số: t2 = 45,12oC. Bài tập 2 Pha 6 lít nước sôi ở 100oC và 9 lít nước nguội ở 20oC thì ta thu được một hỗn hợp bao nhiêu lít nước và ở nhiệt độ là bao nhiêu? (Bỏ qua sự mất mát nhiệt ra môi trường xung quanh). Giải - Hỗn hợp nước có thể tích là: V = 6 + 9 = 15 (lít). - Nhiệt độ cuối cùng t2 của hỗn hợp là: Nhiệt lượng do nước nguội thu: Qth = mnng.cnng.(t2 – t1nng). (1) Nhiệt lượng do nước nóng tỏa ra: Qt = mnn.cnn.(t1nn – t2). (2) Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Qt = Qth. (3) Từ (1), (2) và (3) ta có: mnng.(t2 – t1nng) = mnn.(t1nn – t2). Suy ra: (mnn + mnng).t2 = mnng.t1nng + mnn.t1nn. Từ đó, tính được: m .t  mnn .t1nn 9.20  6.100 t2  nng 1nng  25o C mnn  mnng 96 Đáp số: t2 = 25oC. Bài tập 3 Thả một thỏi nhôm có khối lượng 0,44kg vào trong 1 lít nước ở 80 oC thì nhiệt độ cuối cùng của nước sau khi cân bằng nhiệt là 75 oC. Hỏi nhiệt độ ban đầu của thỏi nhôm là bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là 4200J/kg.K và 880J/kg.K. Bỏ qua nhiệt lượng do bình và môi trường ngoài hấp thụ. Giải Gọi t1nh là nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp khi có sự cân bằng nhiệt. Ta có: Nhiệt lượng do nước tỏa ra: Qt = mn.cn.(t1n – t2). (1) Nhiệt lượng do thỏi nhôm thu: Qth = mnh.cnh.(t2 – t1nh). (2).

<span class='text_page_counter'>(13)</span> Theo phương trình cân bằng nhiệt: Qt = Qth. (3) Từ (1), (2) và (3) ta có: mn.cn.(t1n – t2) = mnh.cnh.(t2 – t1nh). Suy ra: m .c . t  t  m .c . t  t  t2  t1nh  n n 1n 2  t1nh t2  n n 1n 2 mnh .cnh mnh .cnh m .c . t  t  1.4200. 80  75  t1nh t2  n n 1n 2 75  21o C mnh .cnh 0,44.880 Từ đó, ta tính được: . Đáp số: t1nh ≈ 21oC. Bài tập 4 Để có 50 lít nước ở 35 oC, người ta phải pha bao nhiêu lít nước ở 20 oC với bao nhiêu lít nước đang sôi? Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. * Hướng dẫn tìm lời giải: - Gọi khối lượng nước hỗn hợp; nước ở 200C và nước ở 1000C lần lượt là mhh; m1 và m2. - Viết đúng công thức nhiệt lượng nước tỏa ra và nhiệt lượng nước thu vào. Dựa vào phương trình cân bằng nhiệt để xác định m 1 và m2 kết hợp với mhh giải hệ phương trình để được kết quả bài toán yêu cầu. * Kiến thức bổ trợ: - Bộ môn toán học lớp 8 chưa có kiến thức giải hệ phương trình bằng: Phương pháp thế; phương pháp cộng đại số và phương pháp đặt ẩn phụ. Nên trong quá trình hướng dẫn HS, GV đã ngầm giới thiệu cho HS giải theo phương pháp thế. - Kiến thức toán 9: Giải hệ phương trình ax  by c  a ' x  b ' y c ' a 2  b 2 0; a '2  b '2 0 (I)  ( ) như sau: i. Phương pháp thế Để giải hệ phương trình bậc nhất hai ẩn bằng phương pháp thế, ta cần tiến hành các bước sau đây: 1. Biểu diễn một ẩn từ một phương trình nào đó của hệ qua ẩn kia. 2. Thay ẩn này bởi biểu thức biểu diễn nó vào phương trình còn lại. 3. Giải phương trình một ẩn nhận được. 4. Tìm giá trị tương ứng của ẩn còn lại. Cách làm trên đây dựa vào quy tắc thế đối với hệ phương trình. Quy tắc thế được diễn đạt bởi các phép biến đổi tương đương cần nhớ sau: Xét hệ phương trình (I) ở trên: a c   y  b x  b  a ' x  b '   a x  c  c ' b  b + Nếu b ≠ 0 thì (I) ↔ (II) .

<span class='text_page_counter'>(14)</span> b c  x  y   a a  a '   b y  c   b 'y c ' a + Nếu a ≠ 0 thì (I) ↔ (III)   a ii. Phương pháp cộng đại số Để giải hệ phương trình bậc nhất hai ẩn bằng phương pháp cộng đại số, ta cần tiến hành các bước sau đây: 1. Nhân cả hai vế của các phương trình trong hệ với số thích hợp (nếu cần) để đưa hệ đã cho về hệ mới, trong đó các hệ số của một ẩn nào đó bằng nhau (hoặc đối nhau). 2. Trừ (hoặc cộng) từng vế của các phương trình trong hệ mới để khử bớt một ẩn. 3. Giải phương trình một ẩn thu được. 4. Thay giá trị tìm được của ẩn này vào một trong hai phương trình của hệ để tìm ẩn kia. Cách làm trên đây dựa vào quy tắc cộng đại số đối với hệ phương trình. * Sử dụng máy tính để kiểm tra kết quả: - Máy tính bỏ túi CASIO: + fx-500 MS : Bước 1: Ấn phím: ON → MODE → MODE → chọn 1 (EQN) → chọn 2 (Unknowns). Bước 2: Nhập hệ số: a1; b1; c1; a2; b2; c2 → ấn phím =. Bước 3: Đọc kết quả X và Y. + fx-570 MS: Bước 1: Ấn phím: ON → MODE → MODE → MODE → chọn 1 (EQN) → chọn 2 (Unknowns). Bước 2: Nhập hệ số: a1; b1; c1; a2; b2; c2 → ấn phím =. Bước 3: Đọc kết quả X và Y. - Máy tính bỏ túi CASIO: fx-570 ES PLUS; fx-991 ES PLUS Bước 1: Ấn phím: ON → MODE → chọn 5 (EQN) → chọn 1. Bước 2: Nhập hệ số: a1; b1; c1; a2; b2; c2 → ấn phím =. Bước 3: Đọc kết quả X và Y. + Bài tập: 4/ Dạng 3. Khi đó kết quả hiện thị X tương ứng m1; Y tương ứng m2. Giải Tóm tắt Vhh = 50 lít ; t1 = 20oC ; t2 = 100oC t = 35oC ; c = 4200J/kg.K m1 = ? lít ; m2 = ? lít Gọi m1 là khối lượng nước ở 20oC ; m2 là khối lượng nước đang sôi ở 100oC. Nhiệt lượng nước lạnh thu vào: Q1 = m1.c.(t – t1).

<span class='text_page_counter'>(15)</span> Nhiệt lượng nước nóng tỏa ra: Q2 = m2.c.(t2 – t) Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q2  m1.c.(t – t1) = m2.c.(t2 – t)  15m1 = 65m2 (1). Mà: m1 + m2 = 50 (2). 15m1  65m2 0 m1 40,625   m  m  50 2  m2 9,375 Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:  1 Vậy phải pha 40,625 lít nước ở 20oC với 9,37 lít nước đang sôi để có 50 lít nước ở 35oC. Đáp số: m2 = 9,37 lít. D – Dạng 4: Dựa vào phương trình cân bằng nhiệt để tính các đại lượng có liên quan khi không bỏ qua sự hao phí Phương pháp giải Áp dụng công thức: Q cung cấp = Q vật thu + Q hao phí. - Cách tính Q vật thu như ở dạng 3. - Cách tính Q hao phí , tùy theo đề bài, mà ta có thể tính theo những cách khác nhau. Bài tập Đổ 5 lít nước sôi vào trong một nồi nhôm ở nhiệt độ 20 oC. Nhiệt độ của nồi nước sau khi cân bằng nhiệt là 45 oC. Hỏi khối lượng của nồi nhôm là bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là 880J/kg.K và 4200J/kg.K, nhiệt lượng do môi trường xung quanh hấp thụ chiếm 30% nhiệt lượng do nước tỏa ra. Giải Gọi t2 là nhiệt độ cuối cùng của nồi nước khi có sự cân bằng nhiệt. Ta có: Nhiệt lượng do nước tỏa ra: Qt = mn.cn.(t1n – t2) (1) Nhiệt lượng do nồi nhôm thu vào: Qnhth = mnh.cnh.(t2 – t1nh) (2) Nhiệt lượng do môi trường ngoài hấp thụ: Qmtth = 0,3.Qt = 0,3.mn.cn.(t1n – t2) (3) Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Qt = Qth (4) Từ (1), (2), (3) và (4) ta có: mn.cn.(t1n – t2) = mnh.cnh.(t2 – t1nh) + 0,3.mn.cn.(t1n – t2). Suy ra: mnh.cnh.(t2 – t1nh) = 0,7. mn.cn.(t1n – t2) Vậy, khối lượng của nồi nhôm là: 0,7.mn .cn . t1n  t2  0,7.5.4200.(100  90) mnh   2,4( kg ) cnh . t2  t1nh  880.(90  20) Đáp số: mnh ≈ 2,4 (kg). E – Bài tập dạng khác Bài tập 1.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> Trộn lẫn rượu vào nước, người ta thu được một hỗn hợp nặng 140 gam ở nhiệt độ t = 36oC. Tính khối lượng nước và rượu đã pha biết rằng ban đầu rượu có nhiệt độ t1 = 19oC và nước có nhiệt độ t2 = 100oC. Nhiệt dung riêng của rượu và nước là: c1 = 2500J/kg.độ ; c2 = 4200J/kg.độ. Giải Gọi m1, m2 là khối lượng rượu và nước. - Nhiệt lượng rượu thu vào: Q1 = m1.c1.(t – t1) - Nhiệt lượng nước tỏa ra: Q2 = m2.c2.(t2 – t) Khi có cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 m1.c1.(t – t1) = m2.c2.(t2 – t) m1 c2 (t2  t ) 4200(100  36)   6,3 m2 c1 (t  t1 ) 2500(36  19) m1 = 6,3 m2 Mặt khác: m1 + m2 = 140 (g) 6,3m1 + m2 = 7,3m2 = 140 → m2 = 19,18 (g) m1 = 6,3.m2 = 6,3.19,18 ≈ 120,82 (g) Vậy, các khối lượng ban đầu: m1 = 120,82 (g); m2 = 19,18 (g). Đáp số: m1 = 120,82g; m2 = 19,18g Bài tập 2* Người ta đổ m1 (kg) nước ở nhiệt độ t1 = 60oC vào m2 (kg) nước đá ở nhiệt độ t2 = - 5oC. Khi có cân bằng nhiệt, lượng nước thu được là m = 50kg có nhiệt độ t = 25oC. Tính m1, m2. Cho biết nhiệt dung riêng của nước và đá: c 1 = 4200J/kg.độ; c2 = 2100J/kg.độ. Nhiệt nóng chảy của nước đá λ = 3,4.105J/kg. Giải - Nhiệt lượng nước tỏa ra đến khi có cân bằng nhiệt: Q1 = m1.c1(t1 – t) - Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ đến 0oC: Q2 = m2.c2(0 – t) - Nhiệt lượng cần thiết để nước đá chảy hoàn toàn thành nước: Q3 = λ.m2 - Nhiệt lượng của nước do đá chảy ra thu vào để tăng nhiệt độ đến 25oC: Q4 = m2.c1(0 – t) Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 + Q3 + Q4 Hay: m1.c1 (t1  t ) m2 .c2 (0  t2 )  .m 2  m2 .c1 (t  0)  m1.c1 (t1  t ) m2 . c2 .(0  t2 )    c1 (t  0) m1 c2 .(0  t2 )    c1 (t  0) 2100(0  5)  3,4.105  4200(25  0)   m2 c1 (t1  t ) 4200(60  25) m1 3,1 m2 Mặt khác: m1 + m2 = 50kg m1  m2 50 m 37,8kg  1  m  3,1m2 0 m2 12,2kg Nên ta có hệ phương trình:  1 Đáp số: m1 = 37,8kg; m2 = 12,2kg..

<span class='text_page_counter'>(17)</span> ∎ Chú ý: Khi giải bài tập trên HS cần có định hướng đúng như. - Tìm hiểu đề bài. - Đưa ra cách giải. - Nếu không viết đúng một trong các nhiệt lượng: Q 1; Q2; Q3; Q4 và phương trình cân bằng nhiệt lúc này: Q1 = Q2 + Q3 + Q4. Điều đó dẫn đến kết quả sai. Bài tập 3* Người ta dẫn 0,2 kg hơi nước ở nhiệt độ t 1 = 100oC vào một bình chứa 1,5 kg nước đang ở nhiệt độ t 2 = 15oC. Tính nhiệt độ chung và khối lượng nước trong bình khi có cân bằng nhiệt. Biết nhiệt dung riêng và nhiệt hóa hơi của nước là c = 4200J/kg.độ, L = 2,3.106J/kg.độ. Giải Nếu 0,2 kg hơi nước ngưng tụ hoàn toàn thì nó sẽ tỏa ra nhiệt lượng: Q1 = m1.L = 0,2.2,3.106 (J) = 0,46.106 (J) Nếu 1,5 kg nước muốn nóng đến 100oC thì cần thu một nhiệt lượng: Q2 = m2.c(t – t2) = 1,5.4200.(100 – 15) = 535500 (J) hay Q2 = 0,5355.106 (J) Nhận xét: Q2 > Q1 tức nhiệt lượng do hơi nước ngưng tụ hoàn toàn không đủ để cung cấp cho 1,5 kg nước nóng tới 100oC. Điều đó cho thấy nhiệt độ của hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt t < 100oC. Nhiệt lượng nước thu vào: Q1 = m2.c(t – t2). Nhiệt lượng hơi nước tỏa ra khi ngưng tụ hoàn toàn: Q2 = L.m1 Nhiệt lượng do nước (của hơi ngưng tụ) tỏa ra để có cân bằng nhiệt : Q3 = m1.c(t1 – t) Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 + Q3 L.m  c( m1.t1  m2 .t2 )  t 1 c(m1  m2 ) Hay: m .c(t – t ) = L.m + m .c(t – t) 2. 2.  t Thay số:. 1 6. 1. 1. 2,3.10 .0,2  4200(0,2.100  1,5.15) 89,4o C 4200(0,2  1,5) .. Khối lượng nước lúc đó: m = m1 + m2 = 1,5 + 0,2 = 1,7kg. Vậy khi có cân bằng nhiệt: - Nhiệt độ chung: t = 89,4oC - Khối lượng: m = 1,7kg Đáp số: t = 89,4oC ; m = 1,7kg. Bài tập 4 Người ta thả đồng thời 200g sắt ở nhiệt độ 80 oC và 450g đồng ở nhiệt độ 30oC vào 150g nước ở nhiệt độ 50oC. Tính nhiệt độ cân bằng. Biết nhiệt dung riêng của sắt, đồng và nước lần lượt là 460J/kg.K, 400J/kg.K, 4200J/kg.K. Giải.

<span class='text_page_counter'>(18)</span> Do không biết được nhiệt độ cân bằng bao nhiêu nên không biết chính xác được nước tỏa nhiệt hay thu nhiệt. Ta có phương trình: m1c1(t1 – t) + m2c2(t2 – t) + m3c3(t3 – t) = 0  t. m1c1t1  m2c2t2  m3c3t3 0,2.460.80  0, 45.400.30  0,15.4200.50  49o C m1c1  m2c2  m3c3 0, 2.460  0,45.400  0,15.4200 Đáp số: t ≈ 49oC.. Bài tập 5 Trộn 5 lít nước ở 10oC và 5 lít nước ở 30oC vào một nhiệt lượng kế thì có được 10 lít nước có nhiệt độ là: Hình 1. A. 10oC. B. 15oC.. 5 lít. 5 lít. 10oC. 30oC. C. 20oC. D. 25oC.. 10 lít T. Giải Chọn C. Giải thích về chọn phương án trên. Cách 1: 5c  t  10  5c  30  t   5t  50 150  5t  10t 200  t 20o C. Hoặc: 5c  t  10  5c  30  t   t  10 30  t  2t 40  t 20o C. Cách 2: Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1 + Q2 = Q 5ct1  5ct2 10ct Hoặc: 5ct1  5ct2 10ct  5c(t1  t2 ) 10ct  5c( t1  t2 ) 10ct   10  30  2t.  t1  t2 2t.  40 2t  t 20o C.  10  30 2t  t 20o C. Bài tập 6 Trộn 25 lít nước sôi với 75 lít nước ở 15oC (Hình 2). Tính nhiệt độ cuối cùng. Hình 2. 15oC 100oC. T?.

<span class='text_page_counter'>(19)</span> 25 lít. 75 lít. 100 lít. * Hướng dẫn cách tìm lời giải: - m1 = 25kg; m2 = 75kg; mhh = 100kg. (Quy ước: V = 1 lít  m = 1 kg). - Nhiệt dung riêng của nước giống nhau; t là nhiệt độ cuối cùng. - Khi đó: Q1 + Q2 = 100. - Giản ước: Q1 và Q2 cho 25c. Giải Phương trình cân bằng nhiệt cho: 25c(100 – t) + 75c(t – 15) =100 (100 – t) + 3(t – 15) = 100 (*) trong đó t là nhiệt độ cuối cùng. Từ (*) ta tính được: t = 22,5oC. Đáp số: t = 22,5oC Bài tập 7 Một người dùng nước trong bể, có nhiệt độ 200C để pha nước ‘ba sôi hai lạnh’. Hãy tính nhiệt độ của nước pha được. * Hướng dẫn cách tìm lời giải: - ‘Ba’ và ‘hai’ trong cụm từ ‘ba sôi hai lạnh’ có nghĩa là ‘ba thể tích bằng nhau’ và ‘hai thể tích bằng nhau’, chẳng hạn, ‘ba gáo nước sôi và hai gáo nước lạnh’, hoặc ‘ba lít nước sôi và ba lít nước lạnh’. - Đại lượng giống nhau trong bài này là m gáo nước sôi; nhiệt dung riêng giống nhau là c (chất lỏng là nước); nhiệt độ của nước sôi và nước lạnh là lượng nước hỗn hợp đã trao đổi nhiệt và cân bằng theo nguyên lí truyền nhiệt. - Nhiệt độ sôi là: 1000C; nhiệt độ nước để pha: 200C; nhiệt độ cuối cùng là: t. Giải Gọi m là khối lượng một gáo nước sôi hoặc nước lạnh. Gọi t là nhiệt độ cuối cùng của nước. Theo đề bài ta có phương trình cân bằng nhiệt giữa nước sôi và nước lạnh là: 3m.c(100  t) 2m.c(t  t 2 ) (1) Chia cả hai vế của (1) cho m.c ta được: 3m.c(100  t) 2m.c(t  t 2 )  3(100  t) 2(t  t 2 ) 2(t  20)  300  3t 2 t  40 340  5t 340  t  680 C 5. Đáp số: t = 680C. 1.3. Một số bài tập áp dụng 1.3.1. Chủ đề: Công thức tính nhiệt lượng Bài tập 1. Tính nhiệt lượng cần truyền cho 500g nước để tăng nhiệt độ từ 25 oC.

<span class='text_page_counter'>(20)</span> lên 100oC. Cho biết nhiệt dung riêng của nước c = 4200J/kg.K. Đáp số: Q = 157.500J Bài tập 2. Xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, biết rằng phải cung cấp cho kim loại này khoảng 57kJ mới làm cho 5kg kim loại đó ở 20 oC nóng đến 50oC. Kim loại đó là chất gì? Đáp số: Kim loại là đồng Bài tập 3. Một lượng 25 kg nước thu được 2100kJ và đạt tới 30oC. Cho biết nhiệt độ của nước trước khi đun? (c = 4200J/kg.K) Đáp số: t1 = 10oC Bài tập 4. Nước uống hợp vệ sinh là nước được đun sôi rồi để nguội. 1 lít nước đang sôi (100oC) khi nguội đi và có nhiệt độ của môi trường xung quanh 30oC đã tỏa ra một nhiệt lượng bao nhiêu? Đáp số: Q = 294kJ Bài tập 5. Một vật làm bằng chì ở 30oC, sau khi nhận thêm được một nhiệt lượng là 15600J thì nhiệt độ của nó lên đến 90 oC. Hỏi vật đó có khối lượng là bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của chì là 130J/kg.K. Đáp số: m = 2kg Bài tập 6. Bạn Minh học lớp 8 trường THPT Nà Bao, có khối lượng 45 kg. Trong quá trình luyện tập TDTT, chạy bộ trong 30 phút thì cơ thể sinh ra một nhiệt lượng là 200kJ. Tính độ tăng nhiệt độ của cơ thể Minh trong quá trình vận động nói trên. Biết rằng cơ thể người có nhiệt dung riêng khoảng 3500J/kg.K. Đáp số: ∆t ≈1,270C 1.3.2. Chủ đề: Phương trình cân bằng nhiệt Bài tập 1. Để có 1,2 kg nước ở nhiệt độ 36 oC người ta trộn nước 15 oC với nước ở 85oC. Tính lượng nước mỗi loại. Đáp số: 0,84kg và 0,36kg Bài tập 2. Để có 5 kg nước ở 46oC người ta trộn một lượng nước ở 15 oC với một lượng nước ở 95oC. Tính khối lượng nước của mỗi loại. Đáp số: 3,06kg và 1,94kg Bài tập 3. Người ta thả một thỏi đồng có khối lượng 0,5kg ở nhiệt độ 120 oC vào một nồi nhôm có khối lượng 0,5kg đựng 2 lít nước. Sau một thời gian, nhiệt độ.

<span class='text_page_counter'>(21)</span> của thỏi đồng và nước nhận một nhiệt lượng bằng bao nhiêu độ? Đáp số: ∆t = 2,1oC Bài tập 4. Người ta thả đồng thời 200g sắt ở 15 oC và 450g đồng ở nhiệt độ 25oC và 150g nước ở nhiệt độ 80oC. Tính nhiệt độ khi cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng của sắt, của đồng và nước lần lượt là: 460J/kg.K; 400J/kg.K và 4200J/kg.K. Đáp số: t = 62,4oC Bài tập 5. Đổ một lượng chất lỏng vào 40g nước ở nhiệt độ 100 oC. Khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hỗn hợp là 40oC, khối lượng hỗn hợp là 160g. Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ vào, biết rằng nhiệt độ ban đầu của nó là 25 oC. Nhiệt dung riêng của nước c2 = 4200J/kg.K. Đáp số: c1 = 5600J/kg.K Bài tập 6. Tại xưởng rèn của bác Bách ở Phúc Sen – Quảng Uyên, một thợ rèn nhúng con dao bằng thép có khối lượng 2,5kg đang nóng đỏ ở nhiệt độ 900 0C vào trong bể nước lạnh. Nước trong bể có thể tích 200 lít và có nhiệt độ bằng với nhiệt độ ngoài trời, 270C. Bỏ qua sự truyền nhiệt cho thành bể và môi trường xung quanh. Hãy tính nhiệt độ của con dao khi có sự cân bằng nhiệt. Đáp số: t = 28,20C 1.4. Nhận xét Báo cáo SKKN này, Tôi đã triển khai đến HS lớp 8. Báo cáo trước tổ chuyên môn và hội đồng thẩm định NCKH, SKKN nhà trường. Được đánh giá có tính sáng tạo và thiết thực đối với GV và HS, cũng như phân loại được các dạng bài tập cho từng đối tượng HS. Qua đó GVBM có thể lấy làm tư liệu để nâng cao trình độ chuyên môn và trong giảng dạy, HS nắm được kiến thức lý thuyết cơ bản, mở rộng và phương pháp giải đối với từng kiểu bài. Điều đó sẽ làm cho HS yêu thích môn học, đồng thời kết quả học tập tốt hơn. Như vậy sẽ từng bước nâng cao chất lượng Dạy và Học của bộ môn. SKKN có cơ sở khoa học đúng và xây dựng trên cơ sở lý thuyết khoa học cơ bản của những nhà Bác học dày công nghiên cứu để lại, khi áp dụng vào thực hành giải toán Vật Lí … linh hoạt, có sự sáng tạo vào từng dạng bài tập ở mức độ từ cơ bản đến nâng cao, thiết thực trong quá trình dạy học cũng như dạy học theo chủ đề bài tập. 2. Hiệu quả 2.1. Số liệu điều tra trước khi thực hiện SKKN Lớp. Sĩ số. Giỏi. Khá. Trung bình. Yếu. Kém.

<span class='text_page_counter'>(22)</span> 8. 20. 02. 10%. 10. 50%. 08. 40%. 2.2. Số liệu điều tra sau khi thực hiện báo cáo SKKN Lớp. Sĩ số. 8. 20. Giỏi SL 01. Khá % 5%. SL 05. % 25%. Trung bình SL % 12 60%. Yếu SL 02. % 10%. Kém SL. %. 2.3. Nhận xét * Biểu đồ so sánh. * Phân tích biểu đồ Nội dung Tăng Giảm. Giỏi 01 – 5%. Khá 03 – 15%. Trung bình 02 – 10%. Yếu. Kém. 06 – 30%. 3. Khả năng và điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến - Sáng kiến này giành cho GV và HS trong bộ môn Vật Lí 8, áp dụng rộng rãi trong trường THCS & THPT có hai cấp học trong và ngoài tỉnh. - Điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: + Giáo viên: - Soạn nội dung bài tập trên Word và Powerpoint. - Bảng phụ ghi nội dung phương pháp giải bài tập. - Phiếu bài tập phát cho HS. - Máy tính cầm tay. + Học sinh: - Sách giáo khoa, sách bài tập. - Đồ dùng học tập. (gồm máy tính cầm tay, giấy nháp, ….).

<span class='text_page_counter'>(23)</span> 4. Thời gian áp dụng sáng kiến Áp dụng cho HS lớp 8 trong năm học 2014 – 2015 (Bồi dưỡng HS giỏi, phụ đạo HS yếu kém) và các năm học tiếp theo. V – KẾT LUẬN Môn tự nhiên nói chung và bộ môn Vật Lí nói riêng là một môn học khó, đặc biệt đối với HS sống ở vùng có điều kiện kinh tế khó khăn như trường THPT Nà Bao – Huyện Nguyên Bình. Do vậy sự yêu thích của HS đối với bộ môn này là rất ít, chỉ nhận thấy ở một số ít HS phải có học lực khá trở lên. Do vậy tôi nhận thấy người GV khi lên lớp bên cạnh việc chuẩn bị bài cẩn thận, chu đáo, còn phải sáng tạo, vận dụng linh hoạt các phương pháp để truyền tải tới HS những nội dung kiến thức cơ bản mà các em cần được lĩnh hội. Bản thân tôi sau khi thực hiện sáng kiến kinh nghiệm này, tôi nhận thấy đa số các em đều đọc tài liệu, chuẩn bị bài đầy đủ trước khi đến lớp, có ý thức ham học hơn. Các em HS yếu, trung bình hiểu bài nhanh hơn, tự làm được những dạng bài tập tương tự, HS khá có sự tiến bộ vượt bậc. Có được thành công nói trên là nhờ có sự cố gắng nỗ lực của Thầy trò chúng tôi, mặc dù kết quả đạt được chưa thật sự như tôi mong muốn, nhưng chất lượng các bài kiểm tra và ý thức tự học của các em HS tăng lên. Do đó với SKKN này tôi tin tưởng rằng bản thân sẽ thực hiện thành công hơn ở các năm học tiếp theo và có thể chia sẻ cho các bạn đồng nghiệp trong và ngoài tỉnh cùng thực hiện. Trên đây là báo cáo SKKN của tôi. Mong rằng hội đồng giám khảo, thầy cô giáo đồng nghiệp và các bạn đọc sẽ động viên; góp ý chân thành để báo cáo SKKN hoàn thiện tốt hơn trong các năm học kế tiếp, thành công nhiều hơn. Xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN CƠ SỞ. Nà Bao, ngày 06 tháng 04 năm 2015 NGƯỜI BÁO CÁO. Long Mã Liêm. Chu Tuấn Khang.

<span class='text_page_counter'>(24)</span>

<span class='text_page_counter'>(25)</span>