Bài 25: Phuong 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?. Nhiệt phải truyền từ vật có nhiệt

Quan sát hình sau

Giọt nước sôi

Ca đựng nước nóng

Ai đúng, ai sai ?

- 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.

Vật B thu nhiệt lượng

Bài 25: 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

Vật A Nhiệt độ caoVật A Nhiệt độ thấp Vật B

toả nhiệt lượng

Nhiệt độ 2 vật bằng nhau

V t B ật B Thu nhi t ệt Vật A truyền nhiệt cho vật B

Bài 25: 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 = t 1 - t 2

t1: là nhiệt độ ban đầu

t2: là nhiệt độ cuối

Trong đó : t = t 2 - t 1

t1: là nhiệt độ ban đầu

t2: là nhiệt độ cuối

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

Bài 25: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

I - Nguyên lí truyền nhiệt:

II - Phương trình cân bằng nhiệt: Q toả ra = Q thu vào

Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,15kg được đun nóng tới 100 o C vào một cốc nước ở 20 o C Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25 o C Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau.

Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100 o C xuống 25 o C là :

Giải

Q1 = m 1 .C 1 .( t 1 – t ) = 0,15 880( 100 - 25 ) = 9900 (J)

Q 2 = m 2 .C 2 .( t – t 2 ) = m 2 4200( 25 – 20)

m 2 4200( 25 – 20) = 9900 (J)

Q 2 = Q 1 <=>

) 20 25

( 4200

9900



m 2 =

=> = 0,47Kg

III - Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt:

Tóm tắt :

m 1 = 0,15 Kg

C 1 = 880 J/Kg.K

t 1 = 100 o C

t = 25 o C

C 2 = 4200

J/Kg.K

t 2 = 20 o C

t = 25 o C

Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độï từ 20 o C lên

25 o C là :

Nhiệt lượng quả câu toả ra bằng nhiệt lượng nước thu vào:

Lưuưý: Khi có 2 vật trao đổi nhiệt với nhau và t là nhiệt độ chung của 2 vật khi xảy ra cân bằng nhiệt thì ph ơng trình cân bằng nhiệt có thể đ ợc viết

nh sau:

Q toaỷ ra = Q thu vaứo

m 1 c 1 ( t 1 – t ) = m 2 c 2 ( t – t 2 )

* Caực bửụực giaỷi baứi toaựn trao ủoồi nhieọt giửừa hai vaọt.

B1: Xác định vật toả nhiệt, vật thu nhiệt.

B2: Viết biểu thức tính nhiệt l ợng toả ra của vật toả nhiệt.

B3: Viết biểu thức tính nhiệt l ợng thu vào của vật thu nhiệt.

B4: AÙp dụng ph ơng trình cân bằng nhiệt để suy ra đại l ợng cần tìm.

C2 Ngửụứi ta thaỷ moọt mieỏng ủoàng

khoỏi lửụùng 0,5kg vaứo 500g nửụực

Mieỏng ủoàng nguoọi ủi tửứ 80 o C xuoỏng

20 o C Hoỷi nửụực nhaọn ủửụùc moọt

nhieọt lửụùng baống bao nhieõu vaứ noựng

leõn bao nhieõu ủoọ ?

ẹoàng toaỷ nhieọt giaỷm nhieọt ủoọ t 1 ủeỏn t

Nửụực thu nhieọt taờng nhieọt ủoọ

C2 : Tóm tắt:

Đồng(toả ra)

m 1 =0,5kg; t 1 = 80 0 C; t= 20 0 C; c 1 =380J/Kg.K

Nước (thu vào)

m 2 = 500g =0,5kg; c 2 = 4200J/kg.K

Q 2 = ? t 2 = ? Giải:

Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra:

Q 1 = m 1 C 1 ( t 1 – t ) = 0,5.380.( 80 – 20 ) = 11400(J)

<=> m 2 C 2 t 2 = 11400 <=> 0,5.4200 t 2 = 11400

=>t 2 = = 5,43 o C

Nhiệt lượng nước thu vào: Q 2 = m 2 C 2 t 2

Nhiệt lượng đồng toả ra bằng nhiệt lượng nước thu vào:

Q 2 = Q 1

ĐS : Q0 = 11400 J và nước nóng thêm 5,43 ,5.4200 o C

11400

C3 ẹeồ xaực ủũnh nhieọt dung rieõng cuỷa moọt kim loaùi, ngửụứi ta boỷ vaứo nhieọt lửụùng

rieõng cuỷa kim loaùi Boỷ qua nhieọt lửụùng laứm noựng nhieọt lửụùng keỏ vaứ khoõng khớ Laỏy nhieọt dung rieõng cuỷa nửụực laứ 4190J/kg.K

C 3 : Toựm taột:

Kim loaùi(toaỷ) Nửụực (thu)

m 1 = 400g m 2 =500g

= 0,4kg =0,5kg

t 1 = 100 0 C t’ 1 = 13 0 C

t 2 = 20 0 C t 2 = 20 0 C

c 2 = 4190J/kg.K

-c 1 = ? teõn?

Giaỷi:

IV - Vaọn duùng:

Baứi 25: PHệễNG TRèNH CAÂN BAẩNG NHIEÄT

I - Nguyeõn lớ truyeàn nhieọt:

II - Phửụng trỡnh caõn baống nhieọt :

III - Vớ duù veà duứng phửụng trỡnh caõn baống nhieọt :

Nhieọt lửụùng mieỏng kim loại toỷa ra

Q 1 = m 1 C 1 ( t 1 – t ) = 0,4.C 1 .( 100 – 20 )

Nhieọt lửụùng nửụực thu vaứo: Q 2 = m 2 .C 2 t

= 0,5 4190 ( 20 – 13 ) = 14665 (J ) Theo phửụng trỡnh caõn baống nhieọt: Q 2 = Q 1

0,4.C 1. 80 = 14665(J)

k kg J

32

14665

Kim loại đó là Thép

k kg J

Củng cố :

• Hãy nêu nguyên lí truyền nhiệt ?

•Phương trình cân bằng nhiệt được viết như thế nào ?

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

Hoỷi: Cho ba vật giống hệt nhau:

Vật A có nhiệt độ: 100 0 C

Vật B có nhiệt độ: 0 0 C

Vật C có nhiệt độ: 0 0 C

• Theo nguyên lí truyền nhiệt, các em hãy tìm

cách cho chúng tiếp xúc nhau sao cho kết quả cuối cùng mà vật B vaứ vật C lại có nhiệt độ cao hơn vật A?

• Chúc các em thành công !

DẶN DÒ:

DẶN DÒ:

• §äc phÇn cã thĨ em ch a biÕt.

* Học bài

• * Làm bài tập 25.1 đến 25.7 trong sách bài

tập vật lý 8.

`