Bài 25. Phương trình cân bằng nhiệt

Kính chào quí thầy cô
và các em
Kiểm tra bài cũ:
Câu 1 : Hãy viết công thức tính nhiệt lượng và cho biết ý nghĩa của từng đại lượng trong công thức ?
Câu 2 :Một ấm nước bằng nhôm có khối lượng 1kg chứa 4 lít nước ở 250C.Muốn đun sôi ấm nước cần một nhiệt lượng bao nhiêu?Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kgK, của nhôm là 880J/kgK.
Trả lời : Q = m.C.?t
Trong đó :
? Q là nhiệt lượng vật thu vào ( J )
? m là khối lượng của vật ( Kg )
? ?t = t2 - t1 là độ tăng nhiệt độ
(oC )
? C là nhiệt dung riêng ( J/Kg.K )

Nhiệt lượng thu vào của ấm
Q1 = m1.C1.(t2 - t1)
Nhiệt lượng thu vào của nước
Q2 = m2.C2.( t2 - t1)

Nhiệt lượng cần truyền cho ấm nu?c.
Q = Q1 + Q2

Đố em 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 ?
Hãy quan sát hình sau :
Giọt nước sôi
Ca đựng nước nóng
PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
????
I/- Nguyên lí truyền nhiệt :
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
= Nhiêt lượng thu vào
Nhiệt lượng tỏa ra
Giọt nước sôi
Ca đựng nước nóng
II/- Phương trình cân bằng nhiệt :
PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
????
m2 .C2 .?t2
m1 .C1 .?t1
Trong đó : ?t2 = t- t2
với t2 là nhiệt độ đầu
t là nhiệt độ cân bằng
Trong đó : ?t1 = t1- t
với t1 là nhiệt độ đầu
t là nhiệt độ cân bằng
I/- Nguyên lí truyền nhiệt:
Q toả ra
Q thu vào
* Hướng dẫn giải toán phương trình cân bằng nhiệt:
?Bước 1 : Đọc kĩ đề bài
?Bước 2 : Tìm hiểu đề, phân tích đề, nhận dạng bài toán, các đại lượng đã biết, chưa biết (tóm tắt đề), đổi đơn vị (nếu cần)
?Bước 3: Phân tích các đại lượng chưa biết, các công thức liên quan
?Bước 4: Lập sơ đồ
Chất tham gia tỏa nhiệt
Qtỏa = m1.C1.(t1 - t)
Chất tham gia thu nhiệt
Qthu = m2.C2.(t - t2)

Phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa = Qthu
m1.C1.(t1 - t) = m2.C2.(t - t2)

Tính đại lượng cần tìm

?Bước 5:Ghi lời giải,thay số, tính đại lượng cần tìm
PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
????
I/- Nguyên lí truyền nhiệt:
II/- Phương trình cân bằng nhiệt :
III/- Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt :
C3:
D? xác d?nh nhi?t dung riêng c?a m?t kim lo?i , ngu?i ta b? vào nhi?t lu?ng k? ch?a 500g nu?c ? nhi?t d? 13oC m?t mi?ng kim lo?i có kh?i lu?ng 400g du?c dun nóng t?i nhi?t d? 100oC .Nhi?t d? khi cân b?ng nhi?t là 20oC . Tính nhi?t dung riêng c?a kim lo?i . B? qua nhi?t lu?ng làm nóng nhi?t lu?ng k? và không khí . L?y nhi?t dung riêng c?a nu?c là 4190J/kg.K.
Tóm tắt :
Nhiệt lượng tỏa ra của kim lọai
Qtỏa = m1.C1.?t1
=m1C1(t1-t)
Nhiệt lượng thu vào của nước
Qthu = m2.C2.?t2
=m2C2(t-t2)
Phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa = Qthu
m1.C1.?t1 = m2.C2.?t2

m1C1(t1-t)=m2C2(t-t2)
C1=?
Kim lo?i tỏa nhiệt
m1 = 400g = 0,4Kg
t1 = 100oC
t = 20oC
Nước thu nhiệt
m2 = 500g = 0,5Kg
C2 = 4190J/kg.K
-----------------------
C1 = ?
Giải
Nhiệt lượng tỏa ra của miếng kim loại khi nhiệt độ hạ từ 100oC xuống 20oC là :
Qtỏa = m1.C1.( t1 - t )= 0,4. C1.( 100 - 20 )
Nhiệt lượng nước thu vào khi nhiệt độ tăng từ 13oC đến 20oC là :
Qthu = m2.C2.( t - t2 ) = 0.5.4190. (20 - 13) = 14665 (J)
Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào :

32.C1 = 14665
C1 = 458.28 (J/Kg.K )
Vậy nhiệt dung riêng của kim loại là: 458.28 J/Kg.K => Thép ĐS : C1 = 458.28 J/Kg.K
Qtỏa = Qthu

0.4. C1( 100 - 20) = 14665

t2 = 130C
IV/- Vận dụng:
PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
????
I/- Nguyên lí truyền nhiệt:
II/- Phương trình cân bằng nhiệt :
III/- Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt :
C1:
a)- Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 100g nước đang sôi đổ vào 200g 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
*Hoạt động nhóm:
Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ nước ở nhiệt độ trong phòng - và đo nhiệt độ nước sôi.
Trộn 2 lượng nước vào nhau. Dùng nhiệt kế xác định nhiệt độ cân bằng
Lấy số liệu nhiệt độ nước ở trong phòng và nhiệt độ nước sôi
Dùng sơ đồ để giải nhờ vào phương trình cân bằng nhiệt tính nhiệt độ cân bằng.
So sánh với giá trị nhiệt độ đo trên thực tế.
Nhiệt lượng tỏa ra của 100g nước
Qtỏa =m1C1(t1-t)
Nhiệt lượng thu vào của 200g nước
Qthu =m2C2(t-t2)
Phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa = Qthu
m1C1(t1-t)=m2C2(t-t2)
t =?
Tóm tắt :
Nhiệt lượng tỏa ra của đồng
Qtỏa = m1.C1.?t1
=m1C1(t1-t)
Nhiệt lượng nước thu vào
Qthu = m2.C2.?t2
=m2C2(t-t2)
Phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa = Qthu
m1.C1.?t1 = m2.C2.?t2

m1C1(t1-t)=m2C2(t-t2)
Q thu =?

?t2=?
Đồng tỏa nhiệt
m1 = 0,5Kg
C1 = 380J/Kg.K
t1 = 80oC
t = 20oC
Nước thu nhiệt
m2 = 500g = 0,5Kg
C2 = 4200J/kg.K
-----------------------
Qthu = ? J
?t2 = ? oC
Giải
Nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa ra :
Qtỏa = m1C1( t1 - t )= 0,5.380.( 80 - 20 ) = 11400( J)
Theo phương trình cân bằng nhiệt thì: Qtỏa=Q thu=11400 (J)
Nước nóng thêm :

Qthu = m2.C2. ?t2
11400 = 0,5.4200. ?t2
?t2 = 5,43oC
ĐS : Q2 = 11400 J và nước nóng thêm 5,43oC
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 ?
C2:
CỦNG CỐ
Nêu nguyên lí truyền nhiệt
Nêu các bước lập sơ đồ giải bài tập phương trình cân bằng nhiệt
* Dặn dò: về nhà xem ví dụ trong SGK, hoàn thành C3
Làm bài tập 25.1 đến 25.6/SBT
Chuẩn bị bài: Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã tham dự giờ học hôm nay.