Bài 25. Phương trình cân bằng nhiệt

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 : Muốn xác định nhiệt lượng vật thu vào cần tra bảng để biết độ lớn của đại lượng nào và đo độ lớn của những đại lượng nào, bằng những dụng cụ nào ?
Trả lời : Q = m.C.?t
Trong đó :
? Q là nhiệt lượng vật thu vào ( J )
? m là khối lượng của vật ( Kg )
? ?t = t1 - t2 là độ tăng nhiệt độ
(oC hoặc *K )
? C là nhiệt dung riêng ( J/Kg.K )


Trả lời :
- Tra bảng để biết độ lớn của nhiệt dung riêng
- Đo :
+ Khối lượng bằng cân
+ Độ tăng nhiệt độ bằng nhiệt kế


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 :
? 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
II/- Phương trình cân bằng nhiệt :
PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
????
Em hãy nhắc lại công thức tính nhiệt lượng mà vật thu vào ?
Q thu vào = m1 .C1 .?t1
Nhiệt lượng toả ra cũng tính bằng công thức :
Q toả ra = m2 .C2 .?t2
Trong đó : ?t1 = t1- t2
với t1là nhiệt độ đầu
t2 là nhiệt độ cuối
Q toả ra
Q thu vào
Trong đó : ?t2 = t2- t1
với t1là nhiệt độ đầu
t2 là nhiệt độ cuối
I/- Nguyên lí truyền nhiệt:
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
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 - t2 )
= 0,15Kg. 880J/Kg.K.( 100 - 25 )oC
= 9900 J/Kg.K
Nhiệt lượng nước thu vào khi nhiệt độ hạ từ 100oC xuống 25oC là :
Q2 = m2.C2.( t2 - t1 )
Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào :
Q2 = Q1
m2.C2.( t2 - t1) = 9900
m2.Kg.4200.J/Kg.K .( 25 - 20 )oC = 9900 J

m2 =
ĐS : m2 = 0,47Kg
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 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 câu a:
C = 4200J/Kg.K
m1 = 200g = 0,2Kg
m2 = 300g = 0,3Kg
t1 = 100oC
t2 = nhiệt độ phòng (25oC)
------------------------
t = ? oC

Giải
Nhiệt lượng mà 200g nước sôi tỏa ra :
Q1 = m1.C.( t1 - t2 )
=0,2.C.(100 - t )
Nhiệt lượng mà 300g nước ở nhiệt độ phòng thu vào :
Q2 = m2.C.( t - 25 )
= 0,3.C. ( t - 25 )
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có :
Q1 = Q2
0,2.C.( 100 - t ) = 0,3.C.( t - 25 )
20 - 0,2t = 0,3t - 7,5
20 - 7,5 = 0,3t + 0,2t
27,5 = 0,5t
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
-----------------------
Q2 = ? J
?t2 = ? oC
Giải
Nhiệt lượng mà nước nhận băng nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa ra : Q2 = Q1 = m1C1( t1 - t )
= 0,5.380.( 80 - 20 )
= 11400 J
Nước nóng thêm :
Q2 = m2.C2. ?t2
11400 = 0,5.4200. ?t2
?t2 = 5,43oC
ĐS : Q2 = 11400 J và nước nóng thêm 5,43oC
Bài tập :
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 đề
?Bước 2 : Tìm hiểu đề bằng cách gạch dưới những con số về khối lượng, nhiệt độ, tên chất.
?Bước 3 : Phân tích xem có bao nhiêu chất tham gia truyền nhiệt theo nguyên lí truyền nhiệt. Xác nhận các tham số cho từng chất ứng với từng đơn vị. Xác nhận đâu là nhiệt độ đầu, nhiệt độ cuối của từng chất. Dự kiến lời giải, dự kiến công thức nào sẽ sử dụng để gải
?Bước 4: Tóm tắt đề
?Bước 5: Hoàn thành bài giải theo dữ kiện đã tóm tắt
?Bước 6: 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 ?