Nhiệt lượng do vật toả ra cũng tính bằng công thức:
Em hãy nhắc lại công thức tính nhiệt lượng mà vật thu vào ?
Q thu vào = m .C .t
Q toả ra = m .C .t
Trong đó : t = t1- t
với t1là nhiệt độ đầu
t là nhiệt độ cuối
Trong đó : t = t- t2
với t2là nhiệt độ đầu
t là nhiệt độ cuối
Nếu chỉ có hai vật trao đổi nhiệt với nhau thì:
Tiết 33- BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
*ÔN TẬP












Nêu các bước giải bài toán
B1: Xác định vật toả nhiệt, vật thu nhiệt.
B2: Viết biểu thức tính nhiệt lượng toả ra của vật toả nhiệt.
B3: Viết biểu thức tính nhiệt lượng thu vào của vật thu nhiệt.
B4: áp dụng phương trình cân bằng nhiệt để suy ra đại lượng cần tìm.
Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,15kg được đun nóng tới 100oC vào một cốc nước ở 20oC. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25oC. 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
t1 = 100oC
t = 25oC
C2 = 4200 J/Kg.K
t2 = 20oC
t = 25oC
------------------------
m2 = ? Kg
Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100oC xuống 25oC là :
Giải
Q1 = m1.C1.( t1 – t )
= 0,15. 880( 100 - 25 ) =
9900 (J)
N. lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 20oC lên 25oC là :
Q2 = m2.C2.( t – t2 )
= m2. 4200( 25 – 20)
Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào
m2. 4200( 25 – 20) = 9900 (J)
Q2 = Q1
=>
m2 =
=>
= 0,47Kg
Bài 1
BT2. Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500g nước ở nhiệt độ 130C một miếng kim loại có khối lượng 400g 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 4190J/kg.K
BT2: Tóm tắt:
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Kim loại(toả) Nước (thu)
m1= 400g m2 =500g
= 0,4kg =0,5kg
t1 = 1000C t’1 = 130C
t2 = 200C t’2 = 200C
c2 =4190 J/kg.K
-----------------------------------------
c1 = ? Tên của kim loại?
Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra:
Q1 = m1C1( t2 – t1 ) = 0,4.C1.( 100 – 20 )
Nhiệt lượng nước thu vào:
Q2 = m2.C2. ∆ t’= m2.c2(t2-t’1 )
= 0,5 . 4190 . ( 20 – 13 ) = 14665 (J )
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Q2 = Q1
hay 0,4.C1.80 = 14665(J)
C1 = 14665 : 32 = 458,281
J/ kg K
Kim loại đó là Thép
BT3. Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5Kg vào 500g nước. Miếng đồng nguội đi từ 80oC xuống 20oC. Hỏi nước nhận được một nhiệt lượng bằng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ ?
Tóm tắt :
m1 = 0,5Kg
C1 = 380J/Kg.K
t1 = 80oC
t = 20oC
m2 = 500g =0,5Kg
Q2 = ? J
∆ t2 = ? oC
Giải
Nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa ra:
Q2 = m2.C2. ∆ t2= 0,5.4200. ∆ t2
Hay 11400 = 0,5.4200. ∆ t2
∆t2 = 5,43oC
ĐS : Q2 = 11400 J và nước nóng thêm 5,43oC
Q1 = m1C1( t1 – t )
= 0,5.380.( 80 – 20 ) = 11400 J
Nhiệt lượng mà nước thu vào:
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Q1= Q2
BT4
Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp nước đang sôi đổ vào nước ở nhiệt độ phòng, theo tỷ lệ 2 sôi,3 lạnh .
Tóm tắt câu a:
C = 4200J/Kg.K
m1 = 2Kg
m2 = 3Kg
t1 = 100oC
t2 = nhiệt độ phòng (35oC)
------------------------
t = ? oC
Giải
Nhiệt lượng mà 2 Kg nước sôi tỏa ra :
Q1 = m1.C.( t1 - t2 )
=2.C.(100 – t )
Nhiệt lượng mà 3 Kg nước ở nhiệt độ phòng thu vào :
Q2 = m2.C.( t – 30 )
= 3.C. ( t – 30 )
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có :
Q1 = Q2
2.C.( 100 – t ) = 3.C.( t – 30 )
200 – 2t = 3t – 90
200 + 90 = 3t + 2t
290 = 5t
ĐS : t = 58oC
Củng cố :
Phương trình cân bằng nhiệt được viết như thế nào ?
Hãy nêu cách giải bài tập dùng phương trình cân bằng nhiệt.
Qtỏa = Qthu
Bước 1: Phân tích đề tìm ra hướng giải
_ Tìm xem có bao nhiêu vật trao đổi nhiệt với nhau, vật nào thu nhiệt, vật nào toả nhiệt?
_ Nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối của từng vật là bao nhiêu?
_ Nhiệt độ khi cân bằng là bao nhiêu? ( nhiệt độ hỗn hợp t)
Bước 2: Tóm tắt đề: bằng kí hiệu và đổi đơn vị cho phù hợp
Bước 3: Giải theo dữ kiện đã tóm tắt
Bước 4: Kiểm tra kết quả và ghi đáp số
2. Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.
* Đối với bài toán có nhiều vật trao đổi nhiệt với nhau thì phương trình cân bằng nhiệt được viết như thế nào?
Tổng nhiệt lượng của các vật toả nhiệt bằng tổng nhiệt lượng của các vật thu nhiệt
Qtoả 1 + Qtoả 2 + ….Qtoả n = Qthu 1 + Qthu 2 + …..Qthu n
Bài tập vận dụng: Một thau nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở nhiệt độ 25oC. Người ta thả vào thau nhôm đồng thời 1 quả cầu bằng sắt có khối lượng 0,3 kg được nung nóng đến nhiệt độ 150oC và 1 quả cầu bằng đồng có khối lượng 0,4kg được nung nóng đến nhiệt độ 250oC. Tính nhiệt độ cuối cùng của hệ thống.
Biết nhiệt dung riêng của nhôm, sắt, đồng, nước lần lượt là:
c1= 880J/kg.độ; c2 = 460J/kg.độ; c3 = 380J/kg.độ; c4 = 4200J/kg.độ.
DÀNH CHO ĐỘI TUYỂN