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 ?
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 hoặc *K )
? C là nhiệt dung riêng ( J/Kg.K )

Hãy quan sát hình sau :
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.
Ai đúng, ai sai?
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
PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
????
I/- Nguyên lí truyền nhiệt:
II/- Phương trình cân bằng nhiệt :
Q toả ra
Q thu vào
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
với t1là nhiệt độ đầu
t2 là nhiệt độ cuối
Trong đó : ?t = t2- t1
với t1là nhiệt độ đầu
t2 là nhiệt độ cuối
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 :
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 :

m1 = 0,15 Kg
C1 = 880 J/Kg.K
t1 = 100oC
t = 25oC
C2 = 4200 J/Kg.K
t2 = 20oC
t = 25oC
------------------------
m2 = ? Kg
Giải
Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100oC xuống 25oC là :
Q1 = m1.C1.( t1 - t )
= 0,15. 880( 100 - 25 ) =
Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 20oC lên 25oC là :
Q2 = m2.C2.( t - t2 )
Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào :
Q2 = Q1
m2.C2.( t - t2 ) = 9900
m2. 4200( 25 - 20 ) = 9900
m2 =
m2 = 0,47Kg
J
9900 (J)
J
ĐS: 0,47 kg
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 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 câu a:
m1 = 200g = 0,2Kg
C = 4200J/Kg.K
t1 = 100oC
m2 = 300g = 0,3Kg

t2 = nhiệt độ phòng (25oC)
------------------------
t = ? oC
Nhiệt lượng mà 200g nước sôi tỏa ra :
Q1 = m1.C.( t1 - t )
=0,2.4200.(100 - t ) =840.(100 - t)
= 84000 - 840t
Nhiệt lượng mà 300g nước ở nhiệt độ trong phòng thu vào :
Q2 = m2.C.( t -t2)
= 0,3.4200. ( t - 25 )
= 1260(t - 25) = 1260 t - 31500
Giải
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có : Q1 = Q2
? 84000 - 840t = 1260 t - 31500
84000+ 31500 = 1260 t + 840t
115500 = 2100t
t =115500:2100
t = 55oC
ĐS : t = 55oC
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 :
m1 = 0,5Kg
C1 = 380J/Kg.K
t1 = 80oC
t = 20oC
m2 = 500g = 0,5Kg
C2 = 4200J/Kg.K
t = 20oC
---------------------Q2 = ? J
?t = ? oC
Giải
Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra :
Q1 = m1C1( t1 - t )
= 0,5.380.( 80 - 20 )
= 11400(J)
m2.C2. ?t = 11400(J)
0,5.4200. ?t = 11400
?t = 5,43oC
ĐS : Q2 = 11400 J và nước nóng thêm 5,43oC
Nhiệt lượng nước thu vào: Q2 = m2.C2. ?t
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Q2 = Q1
Củng cố :

Hãy nêu nguyên lí truyền nhiệt ?
Phương trình cân bằng nhiệt được viết như thế nào ?
Hãy nêu cách giải bài tập dùng: PT- CBN?
? 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
?Bước 1 : Đọc kĩ đề
?Bước 2 : Phân tích đề tìm ra hướng giải
_ Tìm xem có bao nhiêu vật trao đổi nhiệt với nhau, vật nào thu nhiệt, vật nào toả nhiệt?
_ Nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối của từng vật là bao nhiêu?
_ Nhiệt độ khi cân bằng là bao nhiêu? ( nhiệt độ hỗn hợp t)
?Bước 3: Tóm tắt đề: bằng kí hiệu và đổi đơn vị cho phù hợp
?Bước 4: Giải theo dữ kiện đã tóm tắt
?Bước 5: Kiểm tra kết quả và ghi đáp số
Nhiệm vụ về nhà:
* Học bài
* Làm bài tập C3 SGK trang 89 và làm BT 25.1 đến 25.7 trong sách bài tập vật lý 8
Tìm hiểu trước các câu hỏi sau :
1/- Nhiên liệu là gì ?
2/- Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu có ý nghĩa gì ?