Tài liệu Bài giảng bài phương trình cân bằng nhiệt vật lý 8

Tiết 30 – Bài 25: PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT  I/- Nguyên lí 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 ngừng lại 3- Nhiệt lƣợng do vật này toả ra bằng nhiệt lƣợng do vật kia thu vào Tiết 30 – Bài 25 PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT I/- Nguyên lí 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 ngừng lại 3- Nhiệt lƣợng do vật này toả ra bằng nhiệt lƣợng do vật kia thu vào II/- Phƣơng trình cân bằng nhiệt : Q toả ra Q thu vào Q toả ra = m .C .t Q thu vào = m .C .t Trong đó : t = t1- t2 với t1là nhiệt độ đầu t2 là nhiệt độ cuối Trong đó : t = t2- t1 với t1là nhiệt độ đầu t2 là nhiệt độ cuối Nhiệt lượng toả ra tính bằng công thức nào? Em hãy nhắc lại công thức tính nhiệt lượng mà vật thu vào ? PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT  I/- Nguyên lí truyền nhiệt: Tiết 30 – Bài 25: II/- Phƣơng trình cân bằng nhiệt : III/- Ví dụ về dùng phƣơng trình cân bằng nhiệt : Thả một quả cầu nhôm khối lƣợng 0,15kg đƣợc đun nóng tới 100oC vào một cốc nƣớc ở 20oC. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nƣớc đều bằng 25oC. Tính khối lƣợng nƣớc, coi nhƣ chỉ có quả cầu và nƣớc truyền nhiệt cho nhau. Giải Cho biết : m1 = 0,15 Kg C1 = 880 J/Kg.K t1 = 100oC t = 25oC C2 = 4200 J/Kg.K t2 = 20oC t = 25oC -----------------------m2 = ? Nhiệt lƣợng quả cầu nhôm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100oC xuống 25oC là : Q1 = m1.C1.( t1 – t ) = 0,15. 880( 100 - 25 ) = 9900 (J) Nhiệt lƣợng nƣớc thu vào để tăng nhiệt độ từ 20oC lên 25oC là : Q2 = m2.C2.( t – t2 ) = m2. 4200( 25 – 20) Nhiệt lƣợng quả cầu tỏa ra bằng nhiệt lƣợng nƣớc thu vào Q2 = Q1 => m2. 4200( 25 – 20) = 9900 9900 = 0,47Kg => m2 = 4200(25  20) Vậy khối lƣợng nƣớc là 0,47 kg Nêu các bƣớc giải bài toán ? Phƣơng pháp giải bài tập về phƣơng trình cân bằng nhiệt: Thả một quả cầu nhôm khối lƣợng 0,15kg đƣợc đun nóng tới 100oC vào một cốc nƣớc ở 20oC. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nƣớc đều bằng 25oC. Tính khối lƣợng nƣớc, coi nhƣ chỉ có quả cầu và nƣớc truyền nhiệt cho nhau. Giải B1: Xác định vật toả nhiệt, vật thu nhiệt. B2: Viết biểu thức tính nhiệt lƣợng toả ra của vật toả nhiệt. B3: Viết biểu thức tính nhiệt lƣợng thu vào của vật thu nhiệt. B4: áp dụng phƣơng trình cân bằng nhiệt để suy ra đại lƣợng cần tìm. Nhiệt lƣợng quả cầu nhôm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100oC xuống 25oC là : Q1 = m1.C1.( t1 – t ) = 0,15. 880( 100 - 25 ) = 9900 (J) Nhiệt lƣợng nƣớc thu vào để tăng nhiệt độ từ 20oC lên 25oC là : Q2 = m2.C2.( t – t2 ) = m2. 4200( 25 – 20) Nhiệt lƣợng quả cầu tỏa ra bằng nhiệt lƣợng nƣớc thu vào: Q2 = Q1 => m . 4200( 25 – 20) = 9900 (J) 2 9900 => m2 = = 0,47Kg 4200(25  20) PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT  I/- Nguyên lí truyền nhiệt: Tiết 30 – Bài 25 II/- Phƣơng trình cân bằng nhiệt : III/- Ví dụ về dùng phƣơng trình cân bằng nhiệt : IV - VẬN DỤNG Tóm tắt câu a: oC tính nhieät C1: a)duøng phöông caân baèng nhieät m1Ha=õy200g = 0,2Kg ; Ctrình = 4200J/Kg.K t = ? ñeå ñoä cuûa hoãn soâi ñoå vaøo 30g nöôùc ôû oC hôïp t1 = 100 ; t2 =goàm nhiệt20gđộnöôùc phòngñang (25oC) nhieät ñoä trong phoøng. m2 = 300g = 0,3Kg Giải Nhiệt lƣợng mà 200g nƣớc sôi tỏa ra : Q1 = m1.C.( t1 - t ) = 0,2 . 4200 . (100 – t ) = 840.( 100 – t ) = 84000 – 840t Nhiệt lƣợng mà 300g nƣớc ở nhiệt độ trong phòng thu vào : Q2 = m2.C.( t –t2) = 0,3.4200. ( t – 25 ) = 1260(t – 25) = 1260 t - 31500 Theo phƣơng trình cân bằng nhiệt, ta có : Q1 = Q2  84000 – 840t = 1260 t - 31500  84000+ 31500 = 1260 t + 840t  115500 = 2100t  t =115500:2100  t = 550C ĐS : t = 550C PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT I/- Nguyên lí truyền nhiệt:  Tiết 30 – Bài 25 II/- Phƣơng trình cân bằng nhiệt : III/- Ví dụ về dùng phƣơng trình cân bằng nhiệt : IV/- Vận dụng: C2 :Ngƣời C2. Tóm tắt: ta thả một miếng đồng khối lƣợng 0,5kg vào 500g Giảinƣớc . Miếng đồng 0C. Hỏi nƣớc nhận đƣợc một nhiệt lƣợng bằng bao nhiêu nguội đi từ 800C xuống Đồng(toả) Nƣớc 20 (thu) Nhiệt lƣợng miếng đồng tỏa ra và1=nóng m 0,5kg lên baomnhiêu độ =0,5kg ? 2 =500g Q1 = m1C1( t1 – t ) = 0,5.380.( 80 – 20 ) t1 = 800C c2 = 4200J/kg.K t = 200C = 11400(J) c1 =380J/Kg.K Nhiệt lƣợng nƣớc thu vào: Q2 = m2.C2. t --------------------------------------Theo phƣơng trình cân bằng nhiệt: Q2 = Q1 Q2 = ? t = ? m2.C2. t = 11400 0,5.4200. t = 11400 11400  t  0,5.4200 o t = 5,43 C ĐS : Q2 = 11400 J và nƣớc nóng thêm 5,430C PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT I/- Nguyên lí truyền nhiệt:  Tiết 30– Bài 25 II/- Phƣơng trình cân bằng nhiệt : III/- Ví dụ về dùng phƣơng trình cân bằng nhiệt : IV/- Vận dụng: C : Tóm tắt: C3. 3Để xác định nhiệt dung riêng của một kimlƣợng loại, miếng ngƣời kim ta bỏ Nhiệt lo¹ivào tỏanhiệt ra lƣợng kế Kim loại(toả) Nƣớc (thu) chứa 500g nƣớc ở nhiệt độ 130C một miếng kim loại có khối lƣợng 400g đƣợc nung m = 400g m2 =500g t1 0–C.t )Tính = 0,4.C – 20riêng ) 1 = m1C 1.( 100 nóng1 tới 1000C. Nhiệt độ khi có cân bằngQnhiệt là1(20 nhiệt dung của = 0,4kg =0,5kg nƣớc Q2 =khí. m2.C kim loại. 0Bỏ qua nhiệt lƣợng làm nóngNhiệt nhiệtlƣợng lƣợng kếthu vàvào: không Lấy nhiệt 2. (t –t 1) 0 t1 = 100 C t1 = 13 C dung riêng của nƣớc là 4190J/kg.K = 0,5 . 4190 . ( 20 – 13 ) = 14665 (J ) t = 200C t = 200C c2 = 4190J/kg.K Theo phƣơng trình cân bằng nhiệt: Q2 = Q1 ----------------------------------------0,4.C1.80 = 14665 c1 = ? C1 = 14665 : 32 = 458,281  460 C1  460 J/ kg.K Kim loại đó là Thép Củng cố : Hãy nêu nguyên lí 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 ngừng lại • 3- Nhiệt lƣợng do vật này toả ra bằng nhiệt lƣợng do vật kia thu vào •Phương trình cân bằng nhiệt được viết như thế nào ? Qtỏa = Qthu Bài tập về nhà: • * Học bài • * Làm bài tập C3 SGK trang 89 và làm BT 25.1 đến 25.7 trong sách bài tập vật lý 8