Bài 25. Phương trình cân bằng nhiệt

Nhiệt liệt chào mừng
Các thầy cô giáo về dự tiết học
Môn: Vật Lý lớp 8
Tiết 30: Bài 25 – PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
GV: Hoàng Văn Thành
Trường THCS Phùng Chí Kiên
Kiểm tra bài cũ:
Hãy viết công thức tính nhiệt lượng vật thu vào khi nóng lên giải thích ý nghĩa, đơn vị của từng đại lượng có mặt trong công thức ?
Q
m
t = t2– t1
C
Trả lời :
Q = m.C.t
Trong đó :
là nhiệt lượng vật thu vào ( J )
là khối lượng của vật ( Kg )
là độ tăng nhiệt độ 0C (*K )
là nhiệt dung riêng ( J/Kg.K )
Quan sát hình sau
Ai đúng, ai sai ?
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.



? Khi quaù trình truyeàn nhieät xaûy ra nhieät truyeàn töø vaät naøo sang vaät naøo?
1. Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn .
Quá trình truyền nhiệt ngừng xảy ra khi nào?
?
2. Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của 02 vật bằng nhau thì ngừng lại .
Khi quá trình truyền nhiệt xảy ra vật nào thu vào nhiệt lượng? Vật nào toả ra nhiệt lượng?
Thu vào
Toả ra
3. Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật khác thu vào .
TIẾT 30: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
TIẾT 30: PHƯƠNG 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 :
Vật A
Nhiệt độ cao
Vật B
Nhiệt độ thấp
Tiếp xúc nhau
Nhiệt lượng toả ra
Nhiệt lượng
thu vào
Nhiệt độ bằng nhau
Vật nào thu nhiệt ?
Vật nào toả nhiệt ?
?Một học sinh thả 300g chì ở 100oC vào 250g nước ở 58,5oC làm cho nước nóng tới 60oC. Nhiệt độ của chì ngay khi nó cân bằng nhiệt có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau :
A. 58,5oC
B. 60oC
C. 100oC
D. Một giá trị khác.
TIẾT 30: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
Dựa vào nguyên lí truyền nhiệt em hãy nêu mối quan hệ giữa nhiệt lượng tỏa ra và nhiệt lượng thu vào?
Nêu công thức tính nhiệt lượng vật thu vào?
Tương tự công thức tính nhiệt lượng vật thu vào, hãy nêu công thức tính nhiệt lượng vật tỏa ra?
? Em hãy điền các đại lượng còn khuyết trong bảng sau:
c2
m1
m2
t2
c1
t1
t
t
Q thu vào
Q toả ra
Q toả ra = Q thu vào
Q toả ra = m1. c1.( t1 – t)
Q thu vào = m2. c2.( t – t2)
II - Phương trình cân bằng nhiệt :
Q thu vào = m .C .t
Q toả ra = m .C .t
Trong đó : t = t1- t
với t1là nhiệt độ đầu
t là nhiệt độ cuối
Trong đó : t = t- t2
với t2 là nhiệt độ đầu
t là nhiệt độ cuối
TIẾT. 30: PHƯƠNG 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
TIẾT. 30: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
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.
Tóm tắt :
Nhôm( tỏa nhiệt)
m1 = 0,15 Kg
C1 = 880 J/Kg.K
t1 = 100oC
t = 25oC
--------------------------------------
m2 = ? Kg
Q2 = m2c2(t-t2)
Q2 = Q1
Q1= m1c1(t1-t)
Phân tích đề bài
Nước ( thu nhiệt)
C2 = 4200 J/Kg.K
t2 = 20oC
t = 25oC

??? Nêu các bước giải bài tập
phương trình cân bằng nhiệt
Giải BT PTCB Nhiệt
Lưu ý: Khi có 2 vật trao đổi nhiệt với nhau và t là nhiệt độ chung của 2 vật khi xảy ra cân bằng nhiệt thì phương trình cân bằng nhiệt có thể được viết như sau: m1 .c1.( t1 – t ) = m2. c2 .( t – t2 )
BÀI 25. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
Qtỏa= m1. c.( t1 – t) = 0,2.4200.(100-t)
Qthu= m2. c.( t – t2) = 0,3.4200.(t-25)
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Q1 = Q2
0,2.4200.(100-t)
= 0,3.4200.(t-25)
Giải phương trình trên ta tìm được t =55oC
Hướng dẫn:
?
Giải thích sự chênh lệch nhiệt độ của hỗn hợp khi đo và tính ?
C1:
a)- Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hổn 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 ?
Tóm tắt :
Nước sôi( tỏa nhiệt)
m1 = 200g=0,2kg
C = 4200 J/Kg.K
t1 = 100oC

-----------------------
t = ?
Nước ( thu nhiệt)
m2 =300g=0,3kg
C = 4200 J/Kg.K
t2 =nhiệt độ phòng:250C
BÀI 25. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
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.
Tìm: Q2 =?
Q2 = Q1 = m1 c1( t1-t)
Tìm : t2=?
Q2 = m2. c2. t2
Phân tích đề bài
Tóm tắt :
Đồng( tỏa nhiệt)
m1 = 0,5 Kg
C1 = 380 J/Kg.K
t1 = 80oC
t = 20oC
----------------------------------------------
Q2 = ?
t2 = ?
Nước ( thu nhiệt)
m2 =500g=0,5kg
C2 = 4200 J/Kg.K

BÀI 25. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
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 :
Đồng( tỏa nhiệt)
m1 = 0,5 Kg
C1 = 380 J/Kg.K
t1 = 80oC
t = 20oC
----------------------------------------------
Q2 = ?
t2 = ?
Nước ( thu nhiệt)
m2 =500g=0,5kg
C2 = 4200 J/Kg.K

- Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra từ 80oC xuống 200C là:
Q1 = m1 c1( t1 – t2 ) = 0,5.380.( 80 – 20 ) = 11400 J
- Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào:
Q1 = Q2 =11400J
- Nước nóng thêm :
ĐS: Q2 = 11400J ; t2 = 5,43oC
Q2 = m2. c2. t2
Giải:
Nguyên lý truyền nhiệt
PTCB nhiệt: Qtoả ra = Qthu vào
Nhiệt lượng là gì ?
Kí hiệu và đơn vị tính ?
Nhiệt lượng
Công thức tính: Q = m.c. t
Qtoả ra : t = t1 - t
Qthu vào : t = t – t2
3) Nghiên cứu bài “Năng suất toả nhiệt của nhiên liệu”
+ Tìm hiểu một số nhiên liệu thường dùng trong đời sống, sản xuất.
+ Sưu tầm một số tranh ảnh về khai thác dầu khí, than, …
Đọc phần “có thể em chưa biết”.
* Yêu cầu về nhà:
Phát biểu được nguyên lý truyền nhiệt, viết được phương trình cân bằng nhiệt và làm các bài tập 25.1 đến 25.7/ SBT.
Chú ý: các bài tập 25.4 tương tự C1b); 25. 5 tương tự C2.
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
- Xác định có mấy vật tỏa nhiệt, thu nhiệt ?
* Hướng dẫn bài 25.6 :
- Viết các công thức tỏa, thu nhiệt rồi thay các giá trị của các đại lượng đã biết.
- Áp dụng Ptcb nhiệt để tính đại lượng cần tìm.
Chú ý:
Q1= Q2+ Q3
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
* Hướng dẫn bài 25.7* :
+ Gọi : x là khối lượng nước ở 150C,
y là khối lượng nước đang sôi 1000C.
Ta có : x + y = 100 (1)
Muốn có 100 lít nước ở nhiệt độ 350C thì phải đổ bao nhiêu lít nước đang sôi vào bao nhiêu lít nước ở nhiệt độ 150C. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K
m1 = ?kg
m2 = ?kg
x = 76,5kg và y = 23,5kg
+ Áp dụng ptcb nhiệt: Q1 = Q2 rồi thay các giá trị đã cho vào, biến đổi ta được: 20x = 65y (2)
Kết hợp (1) và (2) ta có:
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
Cho ba vật giống hệt nhau:
Vật A có nhiệt độ: 100 0C
Vật B có nhiệt độ: 0 0C
Vật C có nhiệt độ: 0 0C
Theo nguyªn lÝ truyÒn nhiÖt, c¸c em h·y t×m c¸ch cho chóng tiÕp xóc nhau sao cho kÕt qu¶ cuèi cïng mµ vËt B & vËt C l¹i cã nhiÖt ®é cao h¬n vËt A?
Chóc c¸c em thµnh c«ng.
CÂU ĐỐ TUẦN NÀY
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
GV: Hoàng Văn Thành
TIẾT HỌC KẾT THÚC
Trường THCS Phùng Chí Kiên
C3. Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt 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 có cân bằng nhiệt là 200C. 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
C3: Tóm tắt:Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Kim loại(toả) Nước (thu)
m1= 400g m2 =500g
= 0,4kg =0,5kg
t1 = 1000C t’1 = 130C
t2 = 200C t’2 = 200C
c2 =4190 J/kg.K
-----------------------------------------
c1 = ? tên?
IV - Vận dụng:
Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra
Q1 = m1C1( t1 – t ) = 0,4.C1.( 100 – 20 )
Nhiệt lượng nước thu vào: Q2 = m2.C2. t
= 0,5 . 4190 . ( 20 – 13 ) = 14665 (J )
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Q2 = Q1
0,4.C1.80 = 14665(J)
C1 = 14665 : 32 = 458,281
J/ kg K
Kim loại đó là Thép
Giải
Về nhà:
- Học bài
Làm bài tập C2, C3 SGK/89
Tìm hiểu trước câu hỏi:
+ Nhiên liệu là gì?
+ Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu có ý nghĩa gì?