Bài 25. Phương trình cân bằng nhiệt

Nhiệt liệt chào mừng
THẦY CÔ GIÁO VỀ DỰ GIỜ THĂM LỚP
PHÒNG GD&ĐT Ô MÔN
2015 - 2016
Trường THCS Nguyễn Trãi
Hãy nêu nguyên lí truyền nhiệt?
Viết phương trình cân bằng nhiệt.
Nguyên lí truyền nhiệt:
- Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
- Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại.
Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.
2. Phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa ra = Qthu vào
Có hai vật trao đổi nhiệt với nhau
Q tỏa ra = m1c1(t1 – t)
Qthu vào = m2c2(t - t2)
Qtỏa ra = Qthu vào
m1c1(t1 – t) =m2c2(t - t2)
m1c1∆t1= m2c2∆t2


CÁC BƯỚC GIẢI BÀI TẬP CÓ SỬ DỤNG PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
Bước 1: Đọc, phân tích đề.
Bước 2: Tóm tắt đề bằng các kí hiệu và đổi các đơn vị cho phù hợp.
Bước 3: Viết biểu thức tính nhiệt lượng toả ra và thu vào của các vật.
Bước 4: Viết phương trình cân bằng nhiệt.
Bước 5: Suy ra đại lượng cần tìm và biện luận.
Bài 1:Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,5kg được đun nóng tới 1000C vào một cốc nước ở 250C. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 300C. Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau.
Tóm tắt:
m1= 0,5kg
c1 = 880J/kg.K
t1 = 1000C
c2 = 4200J/kg.K
t2 = 250C
t = 300C
m2 = ?(kg)
Giải :
Nhiệt lượng quả cầu nhôm toả ra khi nhiệt độ hạ từ 1000C xuống 300C là:
Q1 = m1c1(t1- t) = 0,5.880.(100-30) = 30800J
- Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ 250C lên 300C là:
Q2= m2c2(t – t2) = m2.4200.(30 – 25) = 21000m2
- Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Q1 = Q2
30800 = 21000m2 => m2 = 1,47 kg






Tóm tắt:
Vật tỏa:
t1=1000C
m1= 250 gam
=0,25Kg
Vật thu:
t2=200C
m2=400gam
= 0,4 Kg
c = 4200J/Kg. K
t=?
Bài 2: Dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 250g nước đang sôi đổ vào 400g nước ở nhiệt độ 20oC. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/Kg.K

Giải
Nhiệt lượng do nước sôi toả ra là:
Q1= m1.c1∆t = 0,25.4200(100 – t)
Nhiệt lượng mà nước ở 20oC hấp thu là:
Q2= m2.c2∆t = 0,4.4200(t-20)
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Qtoả = Qthu
0, 25.4200 (100 – t) = 0,4.4200 (t-20)
1050(100 –t) = 1680(t – 20)
 t = 50,80C
Tóm tắt
Vật tỏa:
t1=1000C
m1=600 gam
= 0,6Kg
c1=380J/Kg.K
Vật thu:
m2=2,5Kg
t=300C
c2=4200J/Kg.K
∆t2=?
Bài 3: Người ta thả một miếng đồng có khối lượng 600 gam ở nhiệt độ 1000C vào 2,5 Kg nước. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 300C.Hỏi nước đã nóng lên bao nhiêu độ nếu bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình đựng nước và môi trường bên ngoài.
Nhiệt lượng do miếng đồng toả ra là:
Q1= m1.c1(t1-t)
= 0,6.380(100 – 30)=15960J
Nhiệt lượng mà nước hấp thu là:
Q2= m2.c2(t-t2)=m2.c2∆t2
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Qtoả = Qthu
15960 = m2.c2∆t2
15960=2,5.4200∆t2
∆t2 ≈ 1,50C

Trắc nghiệm:
Câu 1: Khi thả miếng đồng ở 1000C vào cốc nước ở 200C xảy ra hiện tượng;
Dẫn nhiệt b) Truyền nhiệt
c) Đối lưu d) Bức xạ nhiệt
b) Truyền nhiệt
Câu 2: Để đun 5l nước từ 300C lên 500C cần nhiệt lượng là:
419.000 J b) 41.900 J
c) 420.000J d) 42.000 J
c) 420.000J
Câu 3: Thả một thỏi nhôm được đun nóng đến nhiệt độ t1 vào một cốc nước có nhiệt độ t2 (t1>t2).Sau khi có cân bằng nhiệt thì cả hai có nhiệt độ là t.
t1>t2>t b) t1>t>t2
c) t>t1>t2 d) t2>t1>t
b) t1>t>t2
Câu 4: Pha m(gam) nước ở 1000C vào 50 gam nước ở 300C. Nhiệt độ cuối cùng của hổn hợp nước là 500C.Khối lượng m là:
10 gam b) 40 gam
c) 30 gam d) 20 gam
d) 20 gam
CHÂN THÀNH CẢM ƠN QUÍ THẦY CÔ ĐÃ DÀNH THỜI GIAN VỀ DỰ TIẾT HỌC HÔM NAY - KÍNH CHÚC QUÝ THẦY CÔ SỨC KHỎE - CHÚC CÁC EM HỌC SINH CHĂM NGOAN - HỌC GIỎI
Người thực hiện: Nguyễn Thế Vinh
Trường THCS nguyễn trãi
TIẾT HỌC KẾT THÚC
Giải
Tóm tắt :
Kim loại (tỏa) Nước (thu)
m1=0,4kg m2 =0,5kg
t1 = 1000C t2 = 130C
t = 200C c2 = 4190J/kg.K
--------------------------------------
c1 = ? tên?
- Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra
Q1 = m1c1(t1– t) = 0,4.c1.(100 – 20) = 32c1
Nhiệt lượng nước thu vào:
Q2 = m2.c2(t - t2)
= 0,5.4190.(20 – 13) = 14665(J )
Kim loại là thép.
- Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Q1 = Q2
=> 32c1 = 14665
Bài 4: Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhịêt lượng kế chứa 500g 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 c1= 4190 J/kg.K