Tìm kiếm Bài giảng
Bài 25. Phương trình cân bằng nhiệt

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Vũ Thị Thùy Dương
Ngày gửi: 21h:12' 29-04-2022
Dung lượng: 637.9 KB
Số lượt tải: 143
Nguồn:
Người gửi: Vũ Thị Thùy Dương
Ngày gửi: 21h:12' 29-04-2022
Dung lượng: 637.9 KB
Số lượt tải: 143
Số lượt thích:
0 người
KIỂM TRA BÀI CŨ
I.Nhiệt lượng một vật thu vào để nóng lên phụ thuộc những yếu tố nào?
Nhiệt lượng một vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc vào ba yếu tố :
Khối lượng m của vật
Độ tăng nhiệt độ t0 của vật
Chất cấu tạo nên vật
Trong đó: Q: là nhiệt lượng vật thu vào (J)
m: là khối lượng vật (kg)
c: là nhiệt dung riêng của vật (J/kg.K)
∆t = t2 – t1: là độ tăng nhiệt độ (0C)
với t2: Nhiệt độ cuối (0C)
t1: Nhiệt độ ban đầu (0C)
KIỂM TRA BÀI CŨ
Q = m.c.∆t
Trả lời :
Nêu công thức tính nhiệt lượng vật thu vào và cho biết đầy đủ tên, đơn vị của từng đại lượng trong công thức
Vật nào thu nhiệt ?
Vật nào toả nhiệt ?
A
B
Tiếp xúc nhau
Nhiệt lượng toả ra
Nhiệt lượng
thu vào
Nhiệt độ bằng nhau
Quan sát thí nghiệm mô phỏng
Theo em khi nào thì xảy ra sự truyền nhiệt giữa hai vật ?
Quá trình truyền nhiệt khi nào thì dừng lại ?
Nhiệt lượng vật thu vào và nhiệt lượng vật tỏa ra có quan hệ gì?
1- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
2- Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì dừng lại.
3- Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.
I/ Nguyên lý truyền nhiệt
- m2: khối lượng (Kg)
c2: NDR( J/Kg.K)
-t2 = t- t2
với t2 nhiệt độ ban đầu
t nhiệt độ cuối của hai vật
I. Nguyên lý truyền nhiệt
II. Phương trình cân bằng nhiệt
Cơng th?c tính nhi?t lu?ng v?t t?a ra?
Nhiệt lượng vật thu vào cũng tính bằng công thức:
Qtoả ra = m1 .c1 .t1
m1: kh?i lu?ng (Kg)
c1: NDR( J/Kg.K)
- ?t1= t1 - t
v?i t1 nhi?t d? d?u
t nhi?t d? cu?i c?a hai v?t
Q thu vo
Q to? ra
Qthu vào = m2 .c2 .t2
Vật tỏa nhiệt
Vật thu nhiệt
Các bước khi giải bài toán dùng phương trình cân bằng nhiệt
Bước 1 : Xác định vật tỏa nhiệt và vật thu nhiệt.
Bước 2 : Tóm tắt đề, phân biệt rõ các yếu tố của vật tỏa nhiệt, của vật thu nhiệt, chú ý đổi đúng đơn vị hợp pháp
Bước 3 :Viết biểu thức tính nhiệt lượng tỏa ra của vật tỏa nhiệt.
Bước 4: Viết biểu thức tính nhiệt lượng thu vào của vật thu nhiệt.
Bước 5: Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt để tìm ra yếu tố cần tìm.
III. Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt
Ví dụ 1:Thả một quả cầu nhôm có khối lượng 500g được nung nóng tới 1000C vào một cốc nước ở nhiệt độ 200C. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 750C. Tính khối lượng nước, coi như chỉ quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau.
Tóm tắt:
Nhôm (toả) Nước (thu)
m1= 150g m2=?
= 0,15kg
t1 = 1000C t2= 200C
t = 750C
c1=880J/Kg.K c2 = 4200J/kg.K
Nhiệt lượng miếng nhôm tỏa ra:
Q1= m1c1( t1 – t )
= 0,15.880.(100 – 75)= 3300 (J)
Nhiệt lượng do nước thu vào:
Q2= m2.c.(t –t2)= m2.4200.(75–20)
GIẢI
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2
3300 = m2. 231000
=> m = 3300:231000=0,014(kg)
Vậy khối lượng nước trong cốc là
m = 0,014kg
C2.Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g nước.Miếng đồng nguội đi từ 800C xuống 200C.Hỏi nước nhận được một nhiệt lượng bằng bao nhiêu và nóng lên bao nhiêu độ ?
Tóm tắt:
Đồng(toả) Nước (thu)
m1= 0,5kg m2=500g=0,5kg
t1 = 800C c2 = 4200J/kg.K
t = 200C Q2 = ? t2 = ?
c1 =380J/Kg.K
Giải
Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra
Q1= m1c1( t1 – t )
= 0,5.380.(80 – 20 ) =11400(J)
Nhiệt lượng nước thu vào:
Q2 = m2.C2. t
Theo phương trình cân bằng nhiệt: Q2 = Q1
m2.C2. t2 = 11400(J)
0,5.4200.t2 = 11400
t2 = 5,43oC
Vậy nước nhận được nhiệt lượng là Q2 = 11400 J và nước nóng thêm 5,430C
Bài giải
Nhiệt lượng do nước sôi tỏa ra:
Q1=m1.c.(t1 – t)=0,2.4200.(100-t)
Nhiệt lượng do nước ở nhiệt độ phòng thu vào:
Q2= m2.c.(t – 25)=0,3.4200.(t –25)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2
0,2. (100-t) = 0,3. (t – 25) 20-0,2t = 0,3t - 7,5
=> t = 550C
Vậy nhiệt độ của hỗn hợp là
t = 550C
V.Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt
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 phòng. (25oC)
Tóm tắt:
Q tỏa Q thu
Nước sôi Nước 250C
m1= 200g m2=300g
=0,2kg =0,3kg
c1=c2= c = 4200J/kg.K
t1 = 1000C t2 = 250C
t?
. 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 NDR của nước là 4190J/kg.K
C3: Tóm tắt:
Kim loại(toả) Nước (thu)
m1= 400g m2=500g
= 0,4kg =0,5kg
t1 =1000C; t2=130C;
t=200C t= 200C
c1 = ? tên? c2 = 4190J/kg.K
GIẢI
Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra: Q1= m1c1(t1 – t) = 0,4.c1.(100 – 20)
Nhiệt lượng nước thu vào:
Q2 = m2.c2. (t –t1)
= 0,5.4190.(20 – 13 ) = 14665 (J )
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Q2 = Q1
0,4.c1.80 = 14665(J)
=> c1 = 14665 : 32 = 458,281
J/ kg độ =>
Kim loại đó là Thép
*1. Khi nhỏ một giọt nước sôi vào một ca chứa nước nóng, thì hiện tượng nào xảy ra?
A. Nước nóng trong ca nhiều hơn nên truyền nhiệt cho giọt nước sôi.
B.Giọt nước sôi có nhiệt độ cao hơn nên truyền nhiệt cho nước nóng trong ca.
C.Giọt nước sôi và nước nóng trong ca cùng truyền nhiệt cho nhau.
D. Giọt nước sôi thu nhiệt từ nước nóng trong ca.
VẬN DỤNG
*2. Chọn câu đúng: Khi bỏ nước đá vào ly nước nóng, sau khi cân bằng nhiệt thì còn sót lại một ít nước đá (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh)
A. Sau khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước là 00 C.
B. Nước đá truyền nhiệt cho nước nóng.
C. Nhiệt lượng nước đá tỏa ra bằng nhiệt lượng của nước thu vào.
D. Tất cả các câu trên đều đúng
VẬN DỤNG
3/Nếu hai vật làm bằng chất khác nhau, có nhiệt độ và khối lượng khác nhau, đặt tiếp xúc nhau thì:
VẬN DỤNG
A. Quá trình truyền nhiệt dừng lại khi nhiệt độ một vật đạt 00C.
B. Quá trình truyền nhiệt tiếp tục cho tới khi nhiệt độ hai vật như nhau .
C. Quá trình truyền nhiệt tiếp tục cho tới khi nhiệt năng hai vật như nhau.
D. Quá trình truyền nhiệt tiếp tục cho tới khi nhiệt dung riêng hai vật như nhau.
VẬN DỤNG
4. Thả một miếng đồng năng 500g được nung nóng đến 4000C vào một bình đựng 2l nước thì khi xảy ra cân bằng nhiệt, nhiệt độ cuối cùng là 500C. Cho biết NDR của đồng , của nước lần lượt là 380J/Kg>.K và 4200J/Kg.K .Bỏ qua sự mất nhiệt, thì nhiệt độ ban đầu của nước là:
43,080C
40,050C
42,080C
440C
5*. Trộn 5 lít nước ở nhiệt độ 100C vào 5 lít nước ở 300C thì có 10 lít nước có nhiệt độ là:
400C
250C
C. 200C
D. 150C
VẬN DỤNG
6. Muốn pha nước tắm ở nhiệt đô 350C phải pha bao nhiêu lít nước sôi vào 10 lít nước lạnh ở 250C ?
2,5 lít
5,2 lít
3 lít
1,54 lít
Bài 5* Hai bình chứa hai lượng nước giống nhau. Bình thứ nhất ở nhiệt độ t1, bình thứ hai ở nhiệt độ t2= 4 t1. Sau khi trộn lẫn nước ở hai bình với nhau thì nhiệt độ khi cân bằng là t= 500C. Tính nhiệt độ ban đầu ở mỗi bình.(Trường Lương Thế Vinh Q1-12-13)
VẬN DỤNG
Tóm tắt
Q tỏa(nước t2) Q thu(nước t1)
m(kg) m(kg)
c2=c1=c= 4200J/Kg.K
t2=4t1 t1
t=500C t=500C
t1? t2?
GIẢI
Phương trình cân bằng nhiệt:
Q tỏa= Q thu
<=> mc( 4t1-50)= mc(50-t1)
4t1-50=50-t
5t1=100
t1= 200C
t2= 4.20= 800C
Vậy nhiệt độ ban đầu ở bình 1 là t1= 200C , ở bình 2 là t2= 800C
VẬN DỤNG
Hoạt động trò chơi
Ngôi sao may mắn
1
5
4
3
2
Nêu nội dung nguyên lý truyền nhiệt
1
1- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
2- Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì dừng lại.
3- Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.
Bạn nhận được phần quà là một tràng pháo tay
2
Công thức tính nhiệt lượng vật thu vào
3
Q = mc( t2 – t1)
t2 là nhiệt độ cuối, t1 là nhiệt độ ban đầu
Công thức tính nhiệt lượng
vật tỏa ra
4
Q = mc( t1- t2 )
t1 là nhiệt độ ban đầu, t2 là nhiệt độ cuối
I.Nhiệt lượng một vật thu vào để nóng lên phụ thuộc những yếu tố nào?
Nhiệt lượng một vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc vào ba yếu tố :
Khối lượng m của vật
Độ tăng nhiệt độ t0 của vật
Chất cấu tạo nên vật
Trong đó: Q: là nhiệt lượng vật thu vào (J)
m: là khối lượng vật (kg)
c: là nhiệt dung riêng của vật (J/kg.K)
∆t = t2 – t1: là độ tăng nhiệt độ (0C)
với t2: Nhiệt độ cuối (0C)
t1: Nhiệt độ ban đầu (0C)
KIỂM TRA BÀI CŨ
Q = m.c.∆t
Trả lời :
Nêu công thức tính nhiệt lượng vật thu vào và cho biết đầy đủ tên, đơn vị của từng đại lượng trong công thức
Vật nào thu nhiệt ?
Vật nào toả nhiệt ?
A
B
Tiếp xúc nhau
Nhiệt lượng toả ra
Nhiệt lượng
thu vào
Nhiệt độ bằng nhau
Quan sát thí nghiệm mô phỏng
Theo em khi nào thì xảy ra sự truyền nhiệt giữa hai vật ?
Quá trình truyền nhiệt khi nào thì dừng lại ?
Nhiệt lượng vật thu vào và nhiệt lượng vật tỏa ra có quan hệ gì?
1- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
2- Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì dừng lại.
3- Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.
I/ Nguyên lý truyền nhiệt
- m2: khối lượng (Kg)
c2: NDR( J/Kg.K)
-t2 = t- t2
với t2 nhiệt độ ban đầu
t nhiệt độ cuối của hai vật
I. Nguyên lý truyền nhiệt
II. Phương trình cân bằng nhiệt
Cơng th?c tính nhi?t lu?ng v?t t?a ra?
Nhiệt lượng vật thu vào cũng tính bằng công thức:
Qtoả ra = m1 .c1 .t1
m1: kh?i lu?ng (Kg)
c1: NDR( J/Kg.K)
- ?t1= t1 - t
v?i t1 nhi?t d? d?u
t nhi?t d? cu?i c?a hai v?t
Q thu vo
Q to? ra
Qthu vào = m2 .c2 .t2
Vật tỏa nhiệt
Vật thu nhiệt
Các bước khi giải bài toán dùng phương trình cân bằng nhiệt
Bước 1 : Xác định vật tỏa nhiệt và vật thu nhiệt.
Bước 2 : Tóm tắt đề, phân biệt rõ các yếu tố của vật tỏa nhiệt, của vật thu nhiệt, chú ý đổi đúng đơn vị hợp pháp
Bước 3 :Viết biểu thức tính nhiệt lượng tỏa ra của vật tỏa nhiệt.
Bước 4: Viết biểu thức tính nhiệt lượng thu vào của vật thu nhiệt.
Bước 5: Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt để tìm ra yếu tố cần tìm.
III. Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt
Ví dụ 1:Thả một quả cầu nhôm có khối lượng 500g được nung nóng tới 1000C vào một cốc nước ở nhiệt độ 200C. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 750C. Tính khối lượng nước, coi như chỉ quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau.
Tóm tắt:
Nhôm (toả) Nước (thu)
m1= 150g m2=?
= 0,15kg
t1 = 1000C t2= 200C
t = 750C
c1=880J/Kg.K c2 = 4200J/kg.K
Nhiệt lượng miếng nhôm tỏa ra:
Q1= m1c1( t1 – t )
= 0,15.880.(100 – 75)= 3300 (J)
Nhiệt lượng do nước thu vào:
Q2= m2.c.(t –t2)= m2.4200.(75–20)
GIẢI
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2
3300 = m2. 231000
=> m = 3300:231000=0,014(kg)
Vậy khối lượng nước trong cốc là
m = 0,014kg
C2.Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g nước.Miếng đồng nguội đi từ 800C xuống 200C.Hỏi nước nhận được một nhiệt lượng bằng bao nhiêu và nóng lên bao nhiêu độ ?
Tóm tắt:
Đồng(toả) Nước (thu)
m1= 0,5kg m2=500g=0,5kg
t1 = 800C c2 = 4200J/kg.K
t = 200C Q2 = ? t2 = ?
c1 =380J/Kg.K
Giải
Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra
Q1= m1c1( t1 – t )
= 0,5.380.(80 – 20 ) =11400(J)
Nhiệt lượng nước thu vào:
Q2 = m2.C2. t
Theo phương trình cân bằng nhiệt: Q2 = Q1
m2.C2. t2 = 11400(J)
0,5.4200.t2 = 11400
t2 = 5,43oC
Vậy nước nhận được nhiệt lượng là Q2 = 11400 J và nước nóng thêm 5,430C
Bài giải
Nhiệt lượng do nước sôi tỏa ra:
Q1=m1.c.(t1 – t)=0,2.4200.(100-t)
Nhiệt lượng do nước ở nhiệt độ phòng thu vào:
Q2= m2.c.(t – 25)=0,3.4200.(t –25)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2
0,2. (100-t) = 0,3. (t – 25) 20-0,2t = 0,3t - 7,5
=> t = 550C
Vậy nhiệt độ của hỗn hợp là
t = 550C
V.Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt
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 phòng. (25oC)
Tóm tắt:
Q tỏa Q thu
Nước sôi Nước 250C
m1= 200g m2=300g
=0,2kg =0,3kg
c1=c2= c = 4200J/kg.K
t1 = 1000C t2 = 250C
t?
. 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 NDR của nước là 4190J/kg.K
C3: Tóm tắt:
Kim loại(toả) Nước (thu)
m1= 400g m2=500g
= 0,4kg =0,5kg
t1 =1000C; t2=130C;
t=200C t= 200C
c1 = ? tên? c2 = 4190J/kg.K
GIẢI
Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra: Q1= m1c1(t1 – t) = 0,4.c1.(100 – 20)
Nhiệt lượng nước thu vào:
Q2 = m2.c2. (t –t1)
= 0,5.4190.(20 – 13 ) = 14665 (J )
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Q2 = Q1
0,4.c1.80 = 14665(J)
=> c1 = 14665 : 32 = 458,281
J/ kg độ =>
Kim loại đó là Thép
*1. Khi nhỏ một giọt nước sôi vào một ca chứa nước nóng, thì hiện tượng nào xảy ra?
A. Nước nóng trong ca nhiều hơn nên truyền nhiệt cho giọt nước sôi.
B.Giọt nước sôi có nhiệt độ cao hơn nên truyền nhiệt cho nước nóng trong ca.
C.Giọt nước sôi và nước nóng trong ca cùng truyền nhiệt cho nhau.
D. Giọt nước sôi thu nhiệt từ nước nóng trong ca.
VẬN DỤNG
*2. Chọn câu đúng: Khi bỏ nước đá vào ly nước nóng, sau khi cân bằng nhiệt thì còn sót lại một ít nước đá (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh)
A. Sau khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước là 00 C.
B. Nước đá truyền nhiệt cho nước nóng.
C. Nhiệt lượng nước đá tỏa ra bằng nhiệt lượng của nước thu vào.
D. Tất cả các câu trên đều đúng
VẬN DỤNG
3/Nếu hai vật làm bằng chất khác nhau, có nhiệt độ và khối lượng khác nhau, đặt tiếp xúc nhau thì:
VẬN DỤNG
A. Quá trình truyền nhiệt dừng lại khi nhiệt độ một vật đạt 00C.
B. Quá trình truyền nhiệt tiếp tục cho tới khi nhiệt độ hai vật như nhau .
C. Quá trình truyền nhiệt tiếp tục cho tới khi nhiệt năng hai vật như nhau.
D. Quá trình truyền nhiệt tiếp tục cho tới khi nhiệt dung riêng hai vật như nhau.
VẬN DỤNG
4. Thả một miếng đồng năng 500g được nung nóng đến 4000C vào một bình đựng 2l nước thì khi xảy ra cân bằng nhiệt, nhiệt độ cuối cùng là 500C. Cho biết NDR của đồng , của nước lần lượt là 380J/Kg>.K và 4200J/Kg.K .Bỏ qua sự mất nhiệt, thì nhiệt độ ban đầu của nước là:
43,080C
40,050C
42,080C
440C
5*. Trộn 5 lít nước ở nhiệt độ 100C vào 5 lít nước ở 300C thì có 10 lít nước có nhiệt độ là:
400C
250C
C. 200C
D. 150C
VẬN DỤNG
6. Muốn pha nước tắm ở nhiệt đô 350C phải pha bao nhiêu lít nước sôi vào 10 lít nước lạnh ở 250C ?
2,5 lít
5,2 lít
3 lít
1,54 lít
Bài 5* Hai bình chứa hai lượng nước giống nhau. Bình thứ nhất ở nhiệt độ t1, bình thứ hai ở nhiệt độ t2= 4 t1. Sau khi trộn lẫn nước ở hai bình với nhau thì nhiệt độ khi cân bằng là t= 500C. Tính nhiệt độ ban đầu ở mỗi bình.(Trường Lương Thế Vinh Q1-12-13)
VẬN DỤNG
Tóm tắt
Q tỏa(nước t2) Q thu(nước t1)
m(kg) m(kg)
c2=c1=c= 4200J/Kg.K
t2=4t1 t1
t=500C t=500C
t1? t2?
GIẢI
Phương trình cân bằng nhiệt:
Q tỏa= Q thu
<=> mc( 4t1-50)= mc(50-t1)
4t1-50=50-t
5t1=100
t1= 200C
t2= 4.20= 800C
Vậy nhiệt độ ban đầu ở bình 1 là t1= 200C , ở bình 2 là t2= 800C
VẬN DỤNG
Hoạt động trò chơi
Ngôi sao may mắn
1
5
4
3
2
Nêu nội dung nguyên lý truyền nhiệt
1
1- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
2- Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì dừng lại.
3- Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.
Bạn nhận được phần quà là một tràng pháo tay
2
Công thức tính nhiệt lượng vật thu vào
3
Q = mc( t2 – t1)
t2 là nhiệt độ cuối, t1 là nhiệt độ ban đầu
Công thức tính nhiệt lượng
vật tỏa ra
4
Q = mc( t1- t2 )
t1 là nhiệt độ ban đầu, t2 là nhiệt độ cuối
 








Các ý kiến mới nhất