PT cân bằng nhiệt

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.. Nhiệt phải truyền từ vật có nhiệt năng

Bài 25:

PHƯƠNG TRÌNH CÂN

BẰNG NHIỆT

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?

Bài 25: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆTPHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

I Nguyên lý truyền nhiệt

Các thí nghiệm cũng như hiện tượng quan sát được trong đời sống và kỹ thuật và tự nhiên cho thấy khi có hai vật trao đổi nhiệt với nhau thì:

• 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 dừng lại.

• 3 Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt

lượng do vật kia thu vào.

Bài 25: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆTPHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

Bài 25: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆTPHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

II Phương trình cân bằng nhiệt

Q tỏa ra = Q thu vào

Nhiệt lượng vật cần thu vào được tính theo

công thức:

Q = m.c.∆t = m.c.(t 2 – t 1 )

• Trong đĩ :

Tương tự

• Nhiệt lượng tỏa ra cũng được tính bằng

công thức Q = m.c.∆t

nhiệt

III Ví dụ về dùng phương trình cân

bằng nhiệt

Thả một quả cầu nhôm có khối

lượng 0,15kg 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

III Ví dụ về dùng phương trình cân

bằng nhiệt

• Tóm tắt:

• m1 = 0,15kg

• c1 = 880J/kg.K.

• t1 = 100 o C

• t = 25 o C

• c2 = 4 200J/kg.K

• t2 = 20 o C

• t = 25 o C

• m2?

Nhiệt lượng do quả cầu nhôm tỏa ra:

Q1 = m1.c1.(t1 – t) = 0,15.880.(100-25) = 9 900(J) Nhiệt lượng do nước thu vào:

Q2 = m2.c2.(t – t2)

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:

Q1 = Q2

⇒ m2.c2.(t – t2) = 9 900

4200(25-20)

IV Vận dụng

để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200g

nước đang sôi đổ vào 300g nước ở nhiệt

0,2.c (100 - t) = 0,3 c (t – 30) ⇒ t = 58 o C

Bài 25: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆTPHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

Bài 25: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆTPHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

0,5kg vào 500g nước Miếng đồng nguội

được một nhiệt lượng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ?

IV Vận dụng

• tóm tắt:

• m 1 = 0,5kg

• c 1 = 380J/kg.K

• m 2 = 500g = 0,5kg

• c 2 = 4200J/kg.K

• t 2 = 80 0 C

• t 1 = 20 0 C

• Q 2 = ?

∆tnc = ?

• Bài giải

• Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra:

• Q1 = m1.c1 (t1 – t2) = 0,5 380 (80 – 20) = 11400(J)

Nhiệt lượng của nước thu vào

Q2 = m2.c2.∆t Nhiệt lượng nước thu vào bằng nhiệt lượng đồng tỏa ra

Q1 = Q2

m1.c1 (t1 – t2) = m2.c2.∆t = 11400(J)

0,5.4200

⇒ ∆t

• C3 Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế

miếng kim loại có khối lượng 400g được

của kim loại Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí Lây nhiệt

dung riêng của nước là 4 190J/kg độ

Bài 25: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆTPHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

IV Vận dụng

Bài 25: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆTPHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

• Nhiệt lượng do miếng kim loại tỏa ra:

• Q1 = m1.c1.(t1 – t) = 0,4.c1.(100-20)

• = 32c1 (J)

• Nhiệt lượng do nước thu vào:

• Q2 = m2.c2.(t – t2) = 0,5.4190.(20-13)

• = 14665 (J)

• Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2

• 32c1 = 14665 ⇒ c1 = 458 (J/kg.K)

Ghi nhớ

 Khi có hai vật truyền nhiệt cho nhau thì:

 Nhiệt truyền từ vật có nhiệt cao hơn sang vật có nhiệt thấp hơn cho tới khi nhiệt độ hai vật bằng nhau.

 Nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt

lượng vật kia thu vào.

 Phương trình cân bằng nhiệt:

Q = Q

Có thể em chưa biết

• Cơ thể con người tuy không ngừng truyền nhiệt với môi

trường bên ngoài nhưng luôn giữ nhiệt độ không đổi vào

khoảng 37 0 C dù nhiệt độ bên ngoài giảm xuống dưới 0 0 C

hoặc tăng lên trên 50 0 C Nhiệt truyền từ cơ thể con người có thể truyền qua bên ngoài bằng nhiều cách trong đó có dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ Trung bình cơ thể con người tỏa ra môi trường bên ngoài dưới dạng nhiệt khoảng 17% năng

lượng mà người đó tỏa ra được Nếu trời ẩm thì tỉ lệ này

tăng lên Hình 25.2 cho thấy tỉ lệ tỏa nhiệt dưới các hình thức dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ nhiệt của một người cởi trần, ngồi yên trong một phòng có nhiệt độ ôn hòa.

D n dò ặ