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

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Đặng Hữu Luyện
Ngày gửi: 15h:11' 20-04-2023
Dung lượng: 1.7 MB
Số lượt tải: 186
Nguồn:
Người gửi: Đặng Hữu Luyện
Ngày gửi: 15h:11' 20-04-2023
Dung lượng: 1.7 MB
Số lượt tải: 186
Số lượt thích:
0 người
Môn: Vật lí 8
Tiết 31 – PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
KIỂM TRA BÀI CŨ
Em hãy nêu công thức tính nhiệt lượng vật thu vào ?
Trả lời :
Trong đó:
Q = m.c.∆t
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 hoặc K)
o
Nước đá 0 C
Vật nào thu nhiệt ?
Vật nào toả nhiệt ?
Nước chanh 50 C
o
QUAN SÁT - TRẢ LỜI CÂU HỎI
1/ Nhiệt lượng trong thí nghiệm được truyền từ vật nào sang vật nào?
A. Vật có nhiệt độ thấp hơn sang vật có nhiệt độ cao hơn
B. Vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn
59
58
57
56
55
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
60
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
C. Nhiệt lượng truyền qua lại đồng thời cả 2 vật
D. Cả A, B, C đều đúng
2/ Quá trình truyền nhiệt dừng lại khi:
A. Nhiệt độ 2 vật bằng nhau
B. Nhiệt độ 2 vật bằng 0
C. Hai vật có tác động từ bên ngoài
D. Cả A, B, C đều đúng
3/ Nhiệt lượng vật thu vào và nhiệt lượng vật tỏa ra có quan hệ gì?
A. Khác nhau
C. Tích bằng 1
Tiếp xúc nhau
B. Bằng nhau
D. Cả A, B, C đều đúng
Nhiệt lượng
Vật B
Vật A Nhiệt lượng
toả raNhiệt
thu vào Nhiệt độ thấp
Truyền
Nhiệt độ cao
độnhiệt
bằng nhau
I/ Nguyên lý truyền nhiệt
cao hơn sang vật
1- Nhiệt tự truyền vật có nhiệt độ …...
có nhiệt độ thấp
…... hơn.
2- Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai
bằng nhau thì dừng lại.
vật ……………
bằng nhiệt lượng
3- Nhiệt lượng do vật này toả ra ……..
do vật kia thu vào.
I. Nguyên lý truyền nhiệt
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.
II. Phương trình cân bằng nhiệt
Q toả ra
Q toả ra = m1.c1.t1 m1.c1. t1 t
Q thu vào
Q thu vào = m2 .c2 .t2 m2 .c2 . t t2
Trong đó : t1 = t1- t
với t1là nhiệt độ đầu
t là nhiệt độ cuối (t1> t)
Nhiệt lượng toả ra tính
bằng công thức :
Trong đó : t2 = t- t2
với t2là nhiệt độ đầu
t là nhiệt độ cuối (t2< t)
Em hãy nhắc lại công thức
tính nhiệt lượng mà vật
thu vào ?
III. Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt
Ví dụ 1:Thả một quả cầu nhôm có khối lượng 0,15kg được
đun 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
250C. Tính khối lượng nước, coi như chỉ quả cầu và nước
truyền nhiệt cho nhau.
Quả cầu
Nước
Hướng dẫn: + Tỏa nhiệt:……………; Thu nhiệt:………………………..
Q
1
+ Tính nhiệt lượng tỏa ra: ………………………………….
Q
+ Tính nhiệt lượng thu vào:………………………………...
2
+ Phương trình cân bằng nhiệt:
Q 2 = Q1
Tóm tắt:
m1 = 0,15kg
c1 = 880J/kg.K.
t1 = 100oC
t = 25oC
c2 = 4 200J/kg.K
t2 = 20oC
m2 = ?
Nhiệt lượng do quả cầu nhôm tỏa ra:
Q1 = m1.c1.(t1 – t)
= 0,15.880.(100-25) =9900(J)
Nhiệt lượng do nước thu vào:
Q2 = m2.c2.(t – t2)
= m2. 4200(25-20)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
Q2 = Q1 => m2.4200.(25 – 20) = 9900
9900
=> m2 =
4200(25-20)
= 0,47(kg)
Đáp số: 0,47kg
2
1
3
4
1
Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ thấp sang
vật có nhiệt độ cao hơn. ĐÚNG hay SAI
Trả lời: Sai. Vì: theo nguyên lí truyền nhiệt thì nhiệt
truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp
2
3
Hãy nêu mối liên hệ giữa nhiệt
lượng tỏa ra và nhiệt lượng thu vào?
Trả lời: BẰNG NHAU
4
Nêu biểu thức của phương
trình cân bằng nhiệt:
Trả lời:Q toả ra = Q thu vào
Ví dụ 2: 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. (30oC)
Tóm tắt:
Nhiệt lượng do nước sôi tỏa ra:
m1 = 200g=0,2kg
Q1 = m1.c1.(t1 – t) = 0,2.4200.(100-t)
o
t1 = 100 C
Nhiệt
lượng
do
nước
ở
nhiệt
độ
phòng
thu
vào:
C1 = C2 =
Q2 = m2.c2.(t – 30) = 0,3.4200.( t – 30)
4200J/kg.K
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
t2 = 30oC
m2 =300= 0,3kg Q1 = Q2 0,2.4200.(100-t) = 0,3.4200.(t – 30)
t=?
20-0,2t = 0,3t-9=>t = 580C
Đáp số: 580C
C2/ 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 bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ?
Tóm tắt
m1 = 0,5 kg
c1 = 380 J/kg.K
t1 = 80 oC
t2 = 20 oC
m2 = 500g = 0,5Kg
c2 =4200J/kg.K
Nhiệt lượng nước thu vào bằng nhiệt lượng
đồng tỏa ra.
Q1=Q2 = m1c1 (t1 – t2)
= 0,5 .380 .(80 – 20) = 11400(J)
Độ tăng nhiệt độ của nước.
Q2 = m2c2.∆t => ∆t
0,5. 4200. ∆t = 11400
∆t = 5,43 (oC)
Đáp số: Q2 = 11400J, ∆t = 5,43 0C
C3/ Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta
bỏ vào nhịêt lượng kế chứa 500 g nước ở nhiệt độ 130C một
miếng kim loại có khối lượng 400g được nung nóng tới
1000C. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 200C. 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 4190 J/kg.K
Tóm tắt:
m1= 500g; t1 = 130C;
m2=
400g; t2= 1000C; t= 200C; c1=
4190J/kg.K
Tính :
c2 = ?
Tóm tắt:
Bài giải:
m1= Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ:
500g=0,5kg
Q 1= m1.c1.(t- t1)= 0,5.4190.
(20 -13)
= 14665(J)
Nhiệt
lượng
miếng kim loại toả ra khi hạ nhiệt
t1 = 13 C
độ:
Q 2=
m2= 400g=0,4kg m2.c2.(t2- t) =0,4.c2.(100-20)= 32.c2 (J)
Phương trình cân bằng nhiệt:
0
t2 = 100 C
Q1 =Q2 hay 14665 = 32.c2
0
t = 20 C
0
c1 = 4190J/kg.K
Tính : c2 = ?
14665
c2 =
458 J/kg.K
32
Vậy: Nhiệt dung riêng của kim loại
là: 458J/kg.K. Kim loại đó là thép
Các bước khi giải bài toán dùng phương trình cân bằng nhiệt
Bước 1 : Đọc và tìm hiểu đề
Bước 2 : Phân tích xem
có bao nhiêu chất tham gia truyền nhiệt theo nguyên lí
truyền nhiệt. Xác nhận các tham số cho từng chất ứng với
từng đơn vị. Xác định nhiệt độ đầu, nhiệt độ cuối của từng
chất. Dự kiến lời giải, dự kiến công thức nào sẽ sử dụng để
giải
Bước 3 : Tóm tắt bài toán
(Chú ý đơn vị )
Bước4: Hoàn thành bài giải theo dữ kiện đã tóm tắt
Bước 5: Kiểm tra kết quả và ghi đáp số
Để chuẩn bị tốt cho tiết học sau, các em hãy:
- Học thuộc ghi nhớ
- Làm BT: 25.1, 25.2, 23.3, 25.4, 25.5, 25.6 trong
SBT.
Đọc phần “ Có thể em chưa biết”
Xem và làm lại các bài tập để tiết sau giải
bài tập
Tiết 31 – PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
KIỂM TRA BÀI CŨ
Em hãy nêu công thức tính nhiệt lượng vật thu vào ?
Trả lời :
Trong đó:
Q = m.c.∆t
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 hoặc K)
o
Nước đá 0 C
Vật nào thu nhiệt ?
Vật nào toả nhiệt ?
Nước chanh 50 C
o
QUAN SÁT - TRẢ LỜI CÂU HỎI
1/ Nhiệt lượng trong thí nghiệm được truyền từ vật nào sang vật nào?
A. Vật có nhiệt độ thấp hơn sang vật có nhiệt độ cao hơn
B. Vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn
59
58
57
56
55
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
60
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
C. Nhiệt lượng truyền qua lại đồng thời cả 2 vật
D. Cả A, B, C đều đúng
2/ Quá trình truyền nhiệt dừng lại khi:
A. Nhiệt độ 2 vật bằng nhau
B. Nhiệt độ 2 vật bằng 0
C. Hai vật có tác động từ bên ngoài
D. Cả A, B, C đều đúng
3/ Nhiệt lượng vật thu vào và nhiệt lượng vật tỏa ra có quan hệ gì?
A. Khác nhau
C. Tích bằng 1
Tiếp xúc nhau
B. Bằng nhau
D. Cả A, B, C đều đúng
Nhiệt lượng
Vật B
Vật A Nhiệt lượng
toả raNhiệt
thu vào Nhiệt độ thấp
Truyền
Nhiệt độ cao
độnhiệt
bằng nhau
I/ Nguyên lý truyền nhiệt
cao hơn sang vật
1- Nhiệt tự truyền vật có nhiệt độ …...
có nhiệt độ thấp
…... hơn.
2- Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai
bằng nhau thì dừng lại.
vật ……………
bằng nhiệt lượng
3- Nhiệt lượng do vật này toả ra ……..
do vật kia thu vào.
I. Nguyên lý truyền nhiệt
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.
II. Phương trình cân bằng nhiệt
Q toả ra
Q toả ra = m1.c1.t1 m1.c1. t1 t
Q thu vào
Q thu vào = m2 .c2 .t2 m2 .c2 . t t2
Trong đó : t1 = t1- t
với t1là nhiệt độ đầu
t là nhiệt độ cuối (t1> t)
Nhiệt lượng toả ra tính
bằng công thức :
Trong đó : t2 = t- t2
với t2là nhiệt độ đầu
t là nhiệt độ cuối (t2< t)
Em hãy nhắc lại công thức
tính nhiệt lượng mà vật
thu vào ?
III. Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt
Ví dụ 1:Thả một quả cầu nhôm có khối lượng 0,15kg được
đun 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
250C. Tính khối lượng nước, coi như chỉ quả cầu và nước
truyền nhiệt cho nhau.
Quả cầu
Nước
Hướng dẫn: + Tỏa nhiệt:……………; Thu nhiệt:………………………..
Q
1
+ Tính nhiệt lượng tỏa ra: ………………………………….
Q
+ Tính nhiệt lượng thu vào:………………………………...
2
+ Phương trình cân bằng nhiệt:
Q 2 = Q1
Tóm tắt:
m1 = 0,15kg
c1 = 880J/kg.K.
t1 = 100oC
t = 25oC
c2 = 4 200J/kg.K
t2 = 20oC
m2 = ?
Nhiệt lượng do quả cầu nhôm tỏa ra:
Q1 = m1.c1.(t1 – t)
= 0,15.880.(100-25) =9900(J)
Nhiệt lượng do nước thu vào:
Q2 = m2.c2.(t – t2)
= m2. 4200(25-20)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
Q2 = Q1 => m2.4200.(25 – 20) = 9900
9900
=> m2 =
4200(25-20)
= 0,47(kg)
Đáp số: 0,47kg
2
1
3
4
1
Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ thấp sang
vật có nhiệt độ cao hơn. ĐÚNG hay SAI
Trả lời: Sai. Vì: theo nguyên lí truyền nhiệt thì nhiệt
truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp
2
3
Hãy nêu mối liên hệ giữa nhiệt
lượng tỏa ra và nhiệt lượng thu vào?
Trả lời: BẰNG NHAU
4
Nêu biểu thức của phương
trình cân bằng nhiệt:
Trả lời:Q toả ra = Q thu vào
Ví dụ 2: 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. (30oC)
Tóm tắt:
Nhiệt lượng do nước sôi tỏa ra:
m1 = 200g=0,2kg
Q1 = m1.c1.(t1 – t) = 0,2.4200.(100-t)
o
t1 = 100 C
Nhiệt
lượng
do
nước
ở
nhiệt
độ
phòng
thu
vào:
C1 = C2 =
Q2 = m2.c2.(t – 30) = 0,3.4200.( t – 30)
4200J/kg.K
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
t2 = 30oC
m2 =300= 0,3kg Q1 = Q2 0,2.4200.(100-t) = 0,3.4200.(t – 30)
t=?
20-0,2t = 0,3t-9=>t = 580C
Đáp số: 580C
C2/ 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 bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ?
Tóm tắt
m1 = 0,5 kg
c1 = 380 J/kg.K
t1 = 80 oC
t2 = 20 oC
m2 = 500g = 0,5Kg
c2 =4200J/kg.K
Nhiệt lượng nước thu vào bằng nhiệt lượng
đồng tỏa ra.
Q1=Q2 = m1c1 (t1 – t2)
= 0,5 .380 .(80 – 20) = 11400(J)
Độ tăng nhiệt độ của nước.
Q2 = m2c2.∆t => ∆t
0,5. 4200. ∆t = 11400
∆t = 5,43 (oC)
Đáp số: Q2 = 11400J, ∆t = 5,43 0C
C3/ Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta
bỏ vào nhịêt lượng kế chứa 500 g nước ở nhiệt độ 130C một
miếng kim loại có khối lượng 400g được nung nóng tới
1000C. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 200C. 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 4190 J/kg.K
Tóm tắt:
m1= 500g; t1 = 130C;
m2=
400g; t2= 1000C; t= 200C; c1=
4190J/kg.K
Tính :
c2 = ?
Tóm tắt:
Bài giải:
m1= Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ:
500g=0,5kg
Q 1= m1.c1.(t- t1)= 0,5.4190.
(20 -13)
= 14665(J)
Nhiệt
lượng
miếng kim loại toả ra khi hạ nhiệt
t1 = 13 C
độ:
Q 2=
m2= 400g=0,4kg m2.c2.(t2- t) =0,4.c2.(100-20)= 32.c2 (J)
Phương trình cân bằng nhiệt:
0
t2 = 100 C
Q1 =Q2 hay 14665 = 32.c2
0
t = 20 C
0
c1 = 4190J/kg.K
Tính : c2 = ?
14665
c2 =
458 J/kg.K
32
Vậy: Nhiệt dung riêng của kim loại
là: 458J/kg.K. Kim loại đó là thép
Các bước khi giải bài toán dùng phương trình cân bằng nhiệt
Bước 1 : Đọc và tìm hiểu đề
Bước 2 : Phân tích xem
có bao nhiêu chất tham gia truyền nhiệt theo nguyên lí
truyền nhiệt. Xác nhận các tham số cho từng chất ứng với
từng đơn vị. Xác định nhiệt độ đầu, nhiệt độ cuối của từng
chất. Dự kiến lời giải, dự kiến công thức nào sẽ sử dụng để
giải
Bước 3 : Tóm tắt bài toán
(Chú ý đơn vị )
Bước4: Hoàn thành bài giải theo dữ kiện đã tóm tắt
Bước 5: Kiểm tra kết quả và ghi đáp số
Để chuẩn bị tốt cho tiết học sau, các em hãy:
- Học thuộc ghi nhớ
- Làm BT: 25.1, 25.2, 23.3, 25.4, 25.5, 25.6 trong
SBT.
Đọc phần “ Có thể em chưa biết”
Xem và làm lại các bài tập để tiết sau giải
bài tập
 








Các ý kiến mới nhất