Bài 25. Phương trình cân bằng nhiệt

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 trong công thức ?
Q: là nhiệt lượng vật thu vào ( J )
m: là khối lượng của vật ( Kg )
?t = t2- t1: là độ tăng nhiệt độ 0C (oK )
C: là nhiệt dung riêng ( J/Kg.K )
Trả lời :
Q = m.C.t
Trong đó :
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.
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
Vật A
Nhiệt độ cao
Vật B
Nhiệt độ thấp
Vật A truyền nhiệt cho vật B
Vật A
toả nhiệt lượng
Vật B
thu nhiệt lượng
Nhiệt độ 2 vật bằng nhau
Tiết 30: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

I - Nguyên lí truyền nhiệt:
II - Phương trình cân bằng nhiệt :
Nhiệt lượng toả ra cũng tính bằng công thức :
Em hãy nhắc lại công thức tính nhiệt lượng mà vật thu vào ?
Q thu vào = m .C .?t
Q toả ra = m .C .?t
Trong đó : ?t = t1- t2
t1: là nhiệt độ ban đầu
t2: là nhiệt độ cuối
Trong đó : ?t = t2- t1
t1: là nhiệt độ ban đầu
t2: là nhiệt độ cuối
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
Tiết30: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

I - Nguyên lí truyền nhiệt:
II - Phương trình cân bằng nhiệt:
Q toả ra = Q thu vào
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.
Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100oC xuống 25oC là :
Giải
Q1 = m1.C1.( t1 - t )
= 0,15. 880( 100 - 25 ) =
9900 (J)
Q2 = m2.C2.( t - t2 )
= m2. 4200( 25 - 20)
m2. 4200( 25 - 20) = 9900 (J)
Q2 = Q1
<=>
m2 =
=>
= 0,47Kg
III - Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt:
Tóm tắt :

m1 = 0,15 Kg
C1 = 880 J/Kg.K
t1 = 100oC
t = 25oC
C2 = 4200 J/Kg.K
t2 = 20oC
t = 25oC

m2 = ? Kg
Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ� từ 20oC lên 25oC là :
Nhiệt lượng quả câu toả ra bằng nhiệt lượng nước thu vào:
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:
Qtoaỷ ra = Qthu vaứo
m1.c1.( t1 - t ) = m2. c2 .( t - t2 )
* Caực bửụực giaỷi baứi toaựn trao ủoồi nhieọt giửừa hai vaọt.
B1: Xác định vật toả nhiệt, vật thu nhiệt.
B2: Viết biểu thức tính nhiệt lượng toả ra của vật toả nhiệt.
B3: Viết biểu thức tính nhiệt lượng thu vào của vật thu nhiệt.
B4: A�p dụng phương trình cân bằng nhiệt để suy ra đại lượng cần tìm.
C2. Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g nước. Miếng đồng nguội đi từ 80 oC xuống 20 oC. Hỏi nước nhận được một nhiệt lượng bằng bao nhiêu và nóng lên bao nhiêu độ ?
Đồng toả nhiệt giảm nhiệt độ t1 đến t
Nước thu nhiệt
tăng nhiệt độ ?t2
C2 : Tóm tắt:
Đồng(toả ra)
m1=0,5kg; t1 = 800C; t= 200C; c1=380J/Kg.K
Nước (thu vào)
m2= 500g =0,5kg; c2= 4200J/kg.K

Q2 = ? ?t2 = ? Giải:
Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra:
Q1 = m1C1( t1 - t ) = 0,5.380.( 80 - 20 ) = 11400(J)
<=> m2.C2. ?t2 = 11400 <=> 0,5.4200. ?t2 = 11400
=> ?t2 = = 5,43oC
Nhiệt lượng nước thu vào: Q2 = m2.C2. ?t2
Nhiệt lượng đồng toả ra bằng nhiệt lượng nước thu vào:
Q2 = Q1
ĐS : Q2 = 11400 J và nước nóng thêm 5,43 oC
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:
Kim loại(toả) Nước (thu)
m1= 400g m2 =500g
= 0,4kg =0,5kg
t1 = 1000C t`1 = 130C
t2 = 200C t2 = 200C
c2 = 4190J/kg.K
-----------------------------------------
c1 = ? tên?
Giải:
IV - Vận dụng:
Tiết 30: 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 :
Nhiệt lượng miếng kim lo�i 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)
Kim loại đó là Thép

Củng cố :

Hãy nêu nguyên lí truyền nhiệt ?
Phương trình cân bằng nhiệt được viết như thế nào ?
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
Qtỏa = Qthu
Hỏi: Cho ba v�t gi�ng hƯt nhau:
V�t A c� nhiƯt ��: 100 0C
V�t B c� nhiƯt ��: 0 0C
V�t C c� nhiƯt ��: 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 vaø vËt C l¹i cã nhiÖt ®é cao h¬n vËt A?
Chóc c¸c em thµnh c«ng !
DẶN DÒ:
Đọc phần có thể em chưa biết.
* Hoùc baứi
* Laứm baứi taọp 25.1 ủeỏn 25.7 trong saựch baứi taọp vaọt lyự 8.