Mô tả:
BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
PHƯƠNG TRÌNH CÂN
BẰNG NHIỆT
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1: Viết công thức tính nhiệt lƣợng vật thu vào để
nóng lên? Giải thích ý nghĩa, đơn vị của từng đại lƣợng
trong công thức?
Q là nhiệt lƣợng vật thu vào (J)
Q = m.c.∆t Trong đó: m là khối lƣợng của vật (kg)
∆t = t2 – t1 là độ tăng nghiệt độ (oC)
c là nhiệt dung riêng của vật (J/kg.K)
Câu 2: Nói nhiệt dung riêng của nƣớc là 4200 J/kg.K;
điều đó có ý nghĩa gì?
Nhiệt dung riêng của nƣớc là 4200 J/kg.K có nghĩa là:
Muốn cho 1 kg nƣớc tăng thêm 1oC cần truyền cho nó 1
nhiệt lƣợng là 4200 J
Tiết 32: PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
Thái: Đố biết khi nhỏ một giọt nƣớc sôi
vào một ca đựng nƣớc nóng thì giọt
nƣớc truyền nhiệt cho ca nƣớc hay ca
nƣớc truyền nhiệt cho giọt nƣớc.
Bình: Dễ quá! Nhiệt phải truyền từ vật
có nhiệt năng lớn hơn sang vật có nhiệt
năng nhỏ hơn, nghĩa là từ ca nƣớc
sang giọt nƣớc.
An: Không phải! Nhiệt phải truyền từ vật
có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt
độ thấp hơn, nghĩa là từ giọt nƣớc sang
ca nƣớc.
Ai đúng, ai sai?
Tiết 32: PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
I. Nguyên lý truyền nhiệt:
Các thí nghiệm cũng nhƣ hiện tƣợng quan sát đƣợc
trong đời sống, kỹ thuật và tự nhiên cho thấy khi có hai
vật trao đổi nhiệt với nhau thì:
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 lƣợng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lƣợng do vật
kia thu vào.
Tiết 32: PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
I. Nguyên lý truyền nhiệt:
II. Phƣơng trình cân bằng nhiệt:
Phƣơng trình cân bằng nhiệt đƣợc viết dƣới dạng:
Q tỏa ra = Q thu vào
Q tỏa ra = m.c.(t1 – to), với t1 là nhiệt độ ban đầu còn to là
nhiệt độ cuối cùng của quá trình truyền nhiệt.
Qthu vào = m.c.(to – t2), với t2 là nhiệt độ ban đầu còn to là
nhiệt độ cuối cùng của quá trình truyền nhiệt.
Tiết 32: PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
I. Nguyên lý truyền nhiệt:
II. Phƣơng trình cân bằng nhiệt:
III. Ví dụ về dùng phƣơng trình cân bằng nhiệt:
Thả một quả cầu nhôm có khối lƣợng 0,15kg đƣợc đun nóng
tới 100oC vào một cốc nƣớc ở nhiệt độ 20oC. Sau một thời
gian, nhiệt độ của quả cầu và của nƣớc đều bằng 25oC. Tính
khối lƣợng nƣớc, coi nhƣ chỉ quả cầu và nƣớc truyền nhiệt
cho nhau.
Giải
Tóm tắt:
Nhiệt lƣợng do quả cầu nhôm tỏa ra:
m1 = 0,15kg
Q1 = m1.c1.(t1 – to)
c1 = 880J/kg.K
= 0,15.880.(100-25) = 9 900(J)
t1 = 100oC
Nhiệt lƣợng do nƣớc thu vào:
to = 25oC
Q2 = m2.c2.(to – t2) = m2.4200.(25 – 20)
c2 = 4 200J/kg.K Áp dụng phƣơng trình cân bằng nhiệt:
t2 = 20oC
Q1 = Q2 m2.4200.5 = 9 900
M2= ?
9900
m2 =
= 0,47(kg)
21000
Tiết 32: PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
I. Nguyên lý truyền nhiệt:
II. Phƣơng trình cân bằng nhiệt:
III. Ví dụ về dùng phƣơng trình cân bằng nhiệt:
IV. Vận dụng:
C1: Hãy dùng phƣơng trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ
của hỗn hợp gồm 200g nƣớc đang sôi đổ vào 300g nƣớc ở
nhiệt độ phòng. (30oC)
Giải
Tóm tắt:
Nhiệt lƣợng nƣớc nóng tỏa ra:
m1 = 0,2kg
Qtỏa = m1.c (t1 – to) = 0,2 .4200.(100 – to)
m2= 0,3 kg
c = 4200J/kg.K Nhiệt lƣợng nƣớc lạnh thu vào:
t1 = 100oC
Qthu = m2.c.∆t = 0,3.4200.(to – 30)
o
t2 = 30 C
Áp dụng phƣơng trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa = Qthu 840. (100 – to) = 1260.(to – 30)
t =?
o
to = 58oC
Tiết 32: PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
I. Nguyên lý truyền nhiệt:
II. Phƣơng trình cân bằng nhiệt:
III. Ví dụ về dùng phƣơng trình cân bằng nhiệt:
IV. Vận dụng:
C2: Ngƣời ta thả một miếng đồng khối lƣợng 0,5kg vào 500g
nƣớc. Miếng đồng nguội đi từ 80oC xuống 20oC. Hỏi nƣớc
nhận đƣợc một nhiệt lƣợng bao nhiêu và nóng lên thêm bao
nhiêu độ?
Giải
Tóm tắt:
Nhiệt lƣợng miếng đồng tỏa ra:
m1 = 0,5kg
Qtỏa = m1.c1 (t1 – to)
c1 = 380J/kg.K
= 0,5 .380 .(80 – 20) = 11400(J)
t1 = 80oC
Nhiệt lƣợng nƣớc thu vào:
to = 20oC
Qthu = m2.c2.∆t = 0,5.4200. ∆t
m2= 0,5 kg
Áp dụng phƣơng trình cân bằng nhiệt:
c2 = 4 200J/kg.K
t2 = 20oC
Qtỏa = Qthu 0,5.4200. ∆t = 11400
∆t = ?
∆t = 5,4oC
Tiết 32: PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
I. Nguyên lý truyền nhiệt:
II. Phƣơng trình cân bằng nhiệt:
III. Ví dụ về dùng phƣơng trình cân bằng nhiệt:
IV. Vận dụng:
C3: Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, ngƣời ta
bỏ vào nhiệt lƣợng kế chứa 500g nƣớc ở nhiệt độ 13oC.
Một miếng kim loại có khối lƣợng 400g đƣợc nung nóng
đến 100oC. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 20oC. Tính
nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lƣợng làm nóng
nhiệt lƣợng kế và không khí. Lây nhiệt dung riêng của
nƣớc là 4 190J/kg.K
Tiết 32: PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
I. Nguyên lý truyền nhiệt:
II. Phƣơng trình cân bằng nhiệt:
III. Ví dụ về dùng phƣơng trình cân bằng nhiệt:
IV. Vận dụng:
C3:
Giải
Tóm tắt:
Nhiệt lƣợng do miếng kim loại tỏa ra:
m1 = 0,4kg
Q1 = m1.c1.(t1 - to)
t1 = 100oC
= 0,4.c1.(100- 20) = 32c1 (J)
m2= 0,5 kg
Nhiệt lƣợng do nƣớc thu vào:
t2 = 13oC
Q2 = m2.c2.(to - t2)
c2 = 4 190J/kg.K
= 0,5.4190.(20-13) = 14665 (J)
to = 20oC
Áp dụng phƣơng trình cân bằng nhiệt:
c1 = ?
Q1 = Q2 32c1 = 14665
c1 = 458 (J/kg.K)
HDVN
• Học thuộc ghi nhớ - SGK trang 90
• Giải các BT: 25.1 – 25.6 SBT
- Xem thêm -