Tài liệu Bài giảng bài phương trình cân bằng nhiệt vật lý 8 (9)

PHÒNG GIÁO DỤC QUẬN 12 TRƯỜNG THCS PHAN BỘI CHÂU Vật Lý 8 PHƢƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT GV: LÊ THỊ HIẾU Khi nhỏ một giọt nước sôi vào một ca nước? Nhiệt truyền từ ca nước sang giọt nước ? hay Nhiệt truyền từ giọt nước sang ca nước? Toả ra Thu vào ? 1. Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt Khi quá trình truyền nhiệt xảy ra nhiệt truyền từ vật nào độ thấp hơn . sang vật nào? ? Quá trìnhnhiệt truyền ngừng xảynhiệt ra khi 2. Sự truyền xảynhiệt ra cho tới khi độnào? của 02 vật bằng nhau thì ngừng lại . 3. Nhiệt lượng do vật nàynhiệt tỏa raxảy bằng nhiệt lượng do vật Khi quá trình truyền ra vật nào thu vào khác vào .Vật nào toả ra nhiệt lượng? nhiệtthu lượng? I/ Nguyên lý truyền nhiệt: Khi có hai vật truyền nhiệt cho 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 02 vật bằng nhau thì ngừng lại. 3. Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật khác thu vào . II/ Phƣơng trình cân bằng nhiệt Q tỏa ra Q thu vào == Q thu vào được tính theo công thức nào ? Q = m.c.Δt = m.c.(t2-t1) Q tỏa ra được tính bằng công thức nào ? Q = m.c.Δt = m.c.(t1-t2) t1: nhiệt độ ban đầu. t2: nhiệt độ cuối. III. Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,15kg được đun nóng tới 100oC vào một cốc nước ở 20oC. Sau một thời gian , nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25oC . Tính khối lượng nước , coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau . Cho bieát nhieät dung rieâng cuûa nhoâm laø 880J/kg.K , cuûa nöôùc laø 4200J/kg.K Tóm tắt Quả cầu nhôm m1 = 0,15kg c1 = 880J/kg.K t1 = 100oC t2 = 25oC Nước c2 =4200J/kg.K t1 =20oC t 2 =25oC m2 =? Nhiệt lượng của quả cầu nhôm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100oC xuống 25oC là : Qtoûa= m1.c1.(t1-t2) Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ 20oC lên 25oC là : Qthu = m2.c2.(t2-t1) Phương trình cân bằng nhiệt: Q thu = Q tỏa m2.c2.(t2-t1) = 9900J m . 9900 . 2= c1.(t1 –t2) Qtoûa= m1.c1.(t1-t) = 0,15.880.(100-25) = 9900 (J) Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ oC là : từ 20oC lên 25Nhiệt lượng của quả cầu Qthu = m2.c2.(t-t2) nhôm tỏaora khi nhiệto độ hạ từ 100 C xuống 25 C Phương trình cân bằng là : nhiệt: Q thu = Q tỏa m2.c2.(t-t2) = 9900 (J) m2=. 9900 200.(25-20) m2=0,47 (kg) . IV. Vận Dụng: C3: Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại , người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500g nước ở nhiệt độ 13oC một miếng kim loại có khối lượng 400g được đun nóng tới nhiệt độ 100oC .Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 20oC . Tính nhiệt dung riêng của kim loại . Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí . Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K. Tóm tắt Miếng kim loại m1 = 400g =0,4kg t1 = 100oC t2 = 20oC c1 = ? Nước c2 = 4190 J/kg.K t1 = 130C t 2 = 20oC m2 = 500g =0,5kg Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ 13oC lên 20oC là : Qthu = m2.c2.(t2-t1) = 0,5.4190.(20 -13 ) = 14 665 (J) Nhiệt lượng của mieáng kim loaïi tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100oC xuống 20oC là : Qtoûa= m1.c1.(t1-t2) = 0,4.c1 . (100 -20) Phương trình cân bằng nhiệt: Q thu = Q tỏa 14 665 = m1.c1.(t1-t2) 14 665 . = 458 (J/kg.K) C1 = . 0,4. (100 -20) IV. Vận Dụng: 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 bằng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ . Tóm tắt Miếng đồng m1 = 0,5kg c1 = 880J/kg.K t1 = 80oC t2 = 20oC Nước c2 =4200J/kg.K m2 =500g Qthu ? Nhiệt lượng của quả cầu nhôm tỏa ra : Qtoûa= m1.c1.(t1-t2) Phương trình cân bằng nhiệt: Q thu = Q tỏa Vậy nhiệt lượng nước thu vào : Độ tăng nhiệt độ là : Qthu = m2.c2.(t2-t1) IV.Vận Dụng: C1 a) 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 trong phòng . b) Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giá trị của nhiệt độ tính được . Giải thích tại sao nhiệt độ tính được không bằng nhiệt độ đo được? DẶN DÒ: Học bài 19  24 Làm bài tập trong SBT Tiết sau: ôn tập