GỬI THẦY QUỐC HUY BÀI NHIỆT HỌC

Bài toán:
Trong một bình nhiệt lượng kế có chứa nước chè nóng. Người ta thả vào bình một cục đá khối lập phương có nhiệt độ O0C . Tại thời điểm đã thiết lập trạng thái cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước chè giảm một lượng
=120C. Khi đó người ta lại thả vào bình một cục đá giống như trước và nhiệt độ nước chè lại giảm thêm một lượng
=100C .Hãy tìm khối lượng của nước đá. Biết rằng khối lượng ban đầu của chè là M=100g. Coi rằng chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa cục nước đá và nước chè, nhiệt dung riêng của nước chè bằng nhiệt dung riêng của nước đá.

Hướng giải
Gọi m là khối lượng của miếng nước đá,
là nhiệt nóng chảy của nước đá.
Gọi C là nhiệt dung nước chè.
Gọi t là nhiệt độ cân bằng sau lần thả thứ nhất. PTCB nhiệt lần 1 là:
m
+ mCt = M.C.
(1)
Khi thả miếng nước đá thứ hai ta có:
m
+ mC(t -
) = (M + m)C.

=> m
+ mCt - mC
= (M+m)C.
(2)

Lấy (1) –(2) => mC
= M.C.
- (M+m)C.
=> m
= M.
- (M+m)

=> m = …………………

Nhận xét:
Cần phân biệt nhiệt dung riêng của một chất với nhiệt dung của một hệ vật. Nước chè là hệ vật ( nước + chè) nên phải dùng khái niệm “nhiệt dung” chứ không được dùng từ “ nhiệt dung riêng”. Thực ra bài toán phải nói “ coi nhiệt dung của bình nước chè bằng nhiệt dung riêng của nước” thì tính thực tế cao hơn.
Bài toán này đơn giản vì nhiệt dung của nước chè bằng nhiệt dung riêng của nước ( chỉ có một C trong phương trình câng bằng nhiệt). Bài toán tổng quát thường không có điều “ngon lành” như vậy, ta phải viết PTCB nhiệt với các “C” khác nhau. Nói chung, các bài toán cơ học và nhiệt học phải hiểu cho tốt hiện tượng để viết đúng các PTCB!



( Gv. Vũ Hà – Trường THCS Long Xuyên)