Tài liệu Bài giảng bài phương trình cân bằng nhiệt vật lý 8 (3)

GIÁO VIÊN THỰC HIỆN: Nguyễn Thị Thắng Hãy quan sát hình sau : Giọt nƣớc sôi Thái: Đố biết khi nhỏ một giọt nước sôi vào một ca đựng nước nóng thì giọt nước truyền nhiệt cho ca nước hay ca nước truyền nhiệt cho giọt nước? Bình: Dễ quá! Nhiệt phải truyền từ vật có nhiệt năng lớn hơn sang vật có nhiệt năng nhỏ hơn, nghĩa là từ ca nước sang giọt nước. An: Không phải! Nhiệt phải truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn, nghĩa là từ giọt nước sang ca nước. Ai đúng, ai sai? ??? Ca đựng nƣớc nóng Tiết 29. 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 lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào Ví dụ minh hoạ như sau : Nhiệt độ bằng nhau Vật A Nhiệt lƣợng Truyền nhiệt toả ra Nhiệt độ cao Nhiệt lƣợng Vật B thu vàoNhiệt độ thấp Tiếp xúc nhau PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT  I/- Nguyên lí truyền nhiệt: 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 Nhiệtt lƣợng toảđộracuối cũng là nhiệt 2 tính bằng công thức : Trong đó : t = t2- t1 Em vớihãy t1lànhắc nhiệtlại độcông đầu thức ttính nhiệt độ lƣợng là nhiệt cuối 2 mà vật thu vào ? PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Thả một quả cầu nhôm khối lƣợng  oC vào 0,15kg đƣợc đun nóng tới 100 I/- Nguyên lí truyền nhiệt: oC. Sau một thời một cốc nƣớc ở 20 II/- Phƣơng trình cân bằng nhiệt : gian, độ phƣơng của quả cầu củanhiệt nƣớc III/Ví dụnhiệt về dùng trình cânvàbằng : đều bằng 25 oC. Tính khối lƣợng nƣớc, coi nhƣ chỉ có quả cầu và nƣớc truyền nhiệt cho nhau. PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ÁP DỤNG PPCB NHIỆT: • B1: Đọc kỹ đề,xác định có bao nhiêu vật thu nhiệt-bao nhiêu vật tỏa nhiệt.vạch các đại lƣợng mỗi vật trên đề. -Tìm xem coù bao nhieâu vaät trao ñoåi nhieät vôùi nhau, vaät naøo thu nhieät, vaät naøo toaû nhieät? _ Nhieät ñoä ñaàu vaø nhieät ñoä cuoái cuûa töøng vaät laø bao nhieâu? _ Nhieät ñoä khi caân baèng laø bao nhieâu? ( nhieät ñoä hoãn hôïp t) • B2:Tóm tắt riêng từng đại lƣợng của vật thu, vật tỏa cho đề bài. • B3: Lập phƣơng án giải: *Viết công thức tính Qthu của các vật. * Viết công thức tính Qtỏa của các vật. *Áp dụng PTCBN : Qthu= Qtỏa để giải. 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 Tóm tắt : Vâật tỏa nhiệt: m1 = 0,15 Kg C1 = 880 J/Kg.K t1 = 100oC t = 25oC Vật thu nhiệt: C2 = 4200 J/Kg.K t2 = 20oC t = 25oC -----------------------m2 = ? Kg 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 ) Nhiệt lƣợng quả cầu tỏa ra bằng nhiệt lƣợng nƣớc thu vào : Q2 = Q1 m2.C2.( t - t2 ) = 9900 J m2. 4200( 25 - 20 ) = 9900J 9900 m2 = 4200(25  20) m2 = 0,47Kg ĐS: 0,47 kg PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT  I/- Nguyên lí truyền nhiệt: II/- Phƣơng trình cân bằng nhiệt : III/- Ví dụ về dùng phƣơng trình cân bằng nhiệt : IV/- Vận dụng: a)- Hãy dùng phƣơng trình cân C1: bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200g nƣớc đang sôi đổ vào 300g nƣớc ở nhiệt độ trong phòng. b)- Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giá trị của nhiệt độ tính đƣợc. Giải thích tại sao nhiệt độ tính đƣợc không bằng nhiệt độ đo đƣợc 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 Tóm tắt câu a: m1 = 200g = 0,2Kg C = 4200J/Kg.K t1 = 100oC m2 = 300g = 0,3Kg t2 = nhiệt độ phòng (25oC) -----------------------t = ? oC Giải Theo phƣơng trình cân bằng nhiệt, ta có : Q 1 = Q2  84000 – 840t = 1260 t - 31500 84000+ 31500 = 1260 t + 840t 115500 = 2100t t =115500:2100 t = 55oC ĐS :t = 55oC Ngƣời ta thả một miếng đồng khối lƣợng 0,5Kg vào 500g C2: nƣớc. Miếng đồng nguội đi từ 80oC xuống 20oC. Hỏi nƣớc nhận đƣợc một nhiệt lƣợng bằng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ ? Tóm tắt : Giải Vật tỏa nhiệt: m1 = 0,5Kg C1 = 380J/Kg.K t1 = 80oC t = 20oC Vật thu nhiệt m2 = 500g = 0,5Kg C2 = 4200J/Kg.K t = 20oC --------------------Q2 = ? J t = ? oC Nhiệt lƣợng miếng đồng tỏa ra : Q1 = m1C1( t1 – t ) = 0,5.380.( 80 – 20 ) = 11400(J) Nhiệt lƣợng nƣớc thu vào: Q2 = m2.C2. t Theo phƣơng trình cân bằng nhiệt: Q2 = Q1 m2.C2. t = 11400(J) 0,5.4200. t = 11400 t = 5,43oC ĐS : Q2 = 11400 J và nƣớc nóng thêm 5,43oC 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 lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào •Phƣơng trình cân bằng nhiệt đƣợc viết nhƣ thế nào ? Qtỏa = Qthu •Hãy nêu cách giải bài tập dùng: PT- CBN? B1: Đọc kỹ đề,xác định có bao nhiêu vật thu nhiệt-bao nhiêu vật tỏa nhiệt.vạch các đại lƣợng mỗi vật trên đề. -Tìm xem coù bao nhieâu vaät trao ñoåi nhieät vôùi nhau, vaät naøo thu nhieät, vaät naøo toaû nhieät? _ Nhieät ñoä ñaàu vaø nhieät ñoä cuoái cuûa töøng vaät laø bao nhieâu? _ Nhieät ñoä khi caân baèng laø bao nhieâu? ( nhieät ñoä hoãn hôïp t) B2:Tóm tắt riêng từng đại lƣợng của vật thu, vật tỏa cho đề bài. B3: Lập phƣơng án giải: *Viết công thức tính Qthu của các vật. * Viết công thức tính Qtỏa của các vật. *Áp dụng PTCBN : Qthu= Qtỏa để giải. B4: Giải và thử lại. Nhiệm vụ 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 • Tìm hiểu trƣớc các câu hỏi sau : 1/- Nhiên liệu là gì ? 2/- Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu có ý nghĩa gì ?