Bài 25. Phương trình cân bằng nhiệt

KIỂM TRA BÀI CŨ
NÊU CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN?
Q = m.c. Δt
Q: Nhiệt lượng vật thu vào (J)
m: khối lượng của vật ( kg ).
c:Nhiệt dung riêng của chất tạo nên vật ( J/kg. độ hoặc J/kg.K )
Δt = t2 - t1 :Độ tăng nhiệt độ của vật với
t1 : nhiệt độ ban đầu của vật
t2 : nhiệt độ sau khi thu nhiệt của vật
Hoạt động 1: Tìm hiểu tỡnh hu?ng
Thả viên đá nước vào một cốc nước giải khát
Câu hỏi gợi ý
Thả viên đá nước vào một cốc nước giải khát
(?) Hiện tượng gì xảy ra đối với viên đá và nước?
(?) Hiện tượng trên chứng tỏ điều gì về sự thay đổi nhiệt độ của hai vật?
(?) Do đó nhiệt năng của hai vật thay đổi như thế nào?
(?) Theo em, vật nào toả nhiệt, vật nào thu nhiệt?

Truyền nhiệt
Hoạt động 2: Nguyên lí truyền nhiệt.
Khi có 2 vật trao đổi nhiệt với nhau thì:
Nhiệt 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
Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào
Thả một viên bi sắt có khối lượng m1 được nung nóng tới nhiệt độ 800C vào một cốc nước có khối lượng m2 ở nhiệt độ phòng. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường và cốc chứa nước.
( ? )Dựa vào nguyên lí truyền nhiệt giải thích hiện tượng xảy ra?
Nhiệt lượng nước thu vào được tính như thế nào?
Hoạt động 2:Phương trình cân bằng nhiệt
Qtoả ra = Q thu vào
Q toả ra = m.c. Δt
Trong đó:
Q:Nhiệt lượng toả ra (J )
m: Khối lượng của vật (kg )
Δt = t1 – t2
c: Nhiệt dung riêng (J/kg. độ )
t1:Nhiệt độ ban đầu của vật
t2:Nhiệt độ cuối trong quá trình truyền nhiệt
m1 .c1. Δt1 = m2 .c2. Δt2
V� D? V? D�NG PHUONG TRèNH C�N B?NG NHI?T
Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,15 kg được đun nóng tới 1000C vào một cốc nước ở 200C. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 250C. Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau.
Phân tích bài toán:
(?) Cho biết nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối của mỗi vật trong quá trình trên?
(?) Vật nào thu nhiệt, vật nào toả nhiệt? Vì sao?
(?) Quá trình trao đổi nhiệt diễn ra đến khi nào?
Tóm tắt
quả cầu toả nhiệt ( vật 1 )
Nước thu nhiệt ( vật 2 )
m1 = 0,15kg
t1 = 1000C
t2 = t = 250C
c1 = 880J/kg. độ
t1’ = 200C
t2’ = t = 250C
c2= 4200J/kg. độ
m2 = ?
Qtoả = Q thu
Cỏc bu?c gi?i m?t b�i toỏn cú s? d?ng phuong trỡnh cõn b?ng nhi?t
Bước 1: Viết công thức tính nhiệt lượng toả ra của vật toả nhiệt
( Nếu đã biết tất cả các đại lượng trong công thức thì thay số và tính )
Bước 2: Viết công thức tính nhiệt lượng thu vào của vật thu nhiệt
( Nếu đã biết tất cả các đại lượng trong công thức thì thay số và tính )
Bước 3: Viết phương trình cân bằng nhiệt
Tìm đại lượng chưa biết có mặt trong phương trình
V?n d?ng
Bài toán:
Đổ 100g nước nóng vào 150g nước ở nhiệt độ phòng.
a. Dùng phương trình cân bằng nhiệt, tính nhiệt độ của hỗn hợp sau khi có sự cân bằng nhiệt.
b. Bằng thí nghiệm, hãy xác định nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt.
c. So sánh nhiệt độ của hỗn hợp xác định được bằng hai cách trên? Giải thích kết quả đó
Vận dụng C2
Tóm tắt
m1 = 0,5kg
m2 = 500g = 0,5kg
t1 = 800C
t2 = 200C
c1 = 380J/kg. độ
c2 = 4200J/kg. đô.
Q2 = ?
Δt2 = ?
Δt2
Vận dụng C3
Tóm tắt
m1 = 500g = 0,5kg
m2 = 400g = 0,4kg
t1 = 130C
t2 = t = 200C
t1’ = 1000C
c1 = 4190J/kg. độ
c2 = ?
c2
Hướng dẫn về nhà
Nắm vững nội dung ghi nhớ
Làm lại các bài tập vận dụng.
Đọc thêm phần “ có thể em chưa biết ”
Làm bài tập trong sách bài tập bài 25