Bài 25. Phương trình cân bằng nhiệt

Viết phương trình cân bằng nhiệt.. Nguyên lí truyền nhiệt: - Nhiệt tự 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

Nhiệt liệt chào mừng

THẦY CÔ GIÁO VỀ DỰ GIỜ THĂM LỚP

Trường THCS Nguyễn Trãi

1 Hãy nêu nguyên lí truyền nhiệt?

2 Viết phương trình cân bằng nhiệt.

1 Nguyên lí truyền nhiệt:

- Nhiệt tự 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 thì ngừng lại.

- Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.

2 Phương trình cân bằng nhiệt:

Qtỏa ra = Qthu vào

Có hai vật trao đổi nhiệt với nhau Vật tỏa nhiệt Vật thu nhiệt

Khối lượng m 1 ( Kg )

Nhiệt độ ban đầu t 1 ( 0 C)

Nhiệt độ cuối t ( 0 C)

Nhiệt dung riêng c 1 (J/Kg.K)

Khối lượng m 2 ( Kg )

Nhiệt độ ban đầu t 2 ( 0 C)

Nhiệt độ cuối t ( 0 C)

Nhiệt dung riêng c 2 (J/Kg.K)

Qtỏa ra = Qthu vào

m1c1(t1 – t) =m2c2(t - t2)

m1c1∆t1= m2c2∆t2

CÁC BƯỚC GIẢI BÀI TẬP CÓ SỬ DỤNG

PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT

 Bước 1: Đọc, phân tích đề.

 Bước 2: Tóm tắt đề bằng các kí hiệu và đổi các đơn

vị cho phù hợp.

 Bước 3: Viết biểu thức tính nhiệt lượng toả ra và

thu vào của các vật

 Bước 4: Viết phương trình cân bằng nhiệt.

Bước 5: Suy ra đại lượng cần tìm và biện luận.

Bài 1: Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,5kg được đun nóng tới

100 0 C vào một cốc nước ở 25 0 C Sau một thời gian, nhiệt độ của quả

có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau.

Tóm tắt:

m 1 = 0,5kg

c 1 = 880J/kg.K

t 1 = 100 0 C

c 2 = 4200J/kg.K

t 2 = 25 0 C

t = 30 0 C

m 2 = ?(kg)

Giải :

- Nhiệt lượng quả cầu nhôm toả ra khi nhiệt độ hạ

từ 100 0 C xuống 30 0 C là:

Q 1 = m 1 c 1 (t 1 - t) = 0,5.880.(100-30) = 30800J

- Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ

25 0 C lên 30 0 C là:

Q 2 = m 2 c 2 (t – t 2 ) = m 2 .4200.(30 – 25) = 21000m 2

- Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Q 1 = Q 2

30800 = 21000m 2 => m 2 = 1,47 kg

Tóm tắt:

Vật tỏa:

t 1 =100 0 C

m 1 = 250 gam

=0,25Kg

Vật thu:

t 2 =20 0 C

m 2 =400gam

= 0,4 Kg

c = 4200J/Kg K

t=?

Bài 2: Dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt

độ của hỗn hợp gồm 250g nước đang sôi đổ vào 400g

nước ở nhiệt độ 20 o C Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/Kg.K

Giải

Nhiệt lượng do nước sôi toả ra là:

Q 1 = m 1 c 1 ∆t = 0,25.4200(100 – t)

Nhiệt lượng mà nước ở 20 o C hấp thu là:

Q 2 = m 2 c 2 ∆t = 0,4.4200(t-20)

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

Q toả = Q thu

0, 25.4200 (100 – t) = 0,4.4200 (t-20) 1050(100 –t) = 1680(t – 20)  t = 50,8 0 C

Tóm tắt

Vật tỏa:

t 1 =100 0 C

= 0,6Kg

c 1 =380J/Kg.K

Vật thu:

m 2 =2,5Kg

t=30 0 C

c 2 =4200J/Kg.K

∆t 2 =?

Bài 3: Người ta thả một miếng đồng có khối lượng 600

nếu bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình đựng nước và môi trường bên ngoài.

Nhiệt lượng do miếng đồng toả ra là:

Q 1 = m 1 c 1 (t 1 -t) = 0,6.380(100 – 30)=15960J

Nhiệt lượng mà nước hấp thu là:

Q 2 = m 2 c 2 (t-t 2 )=m 2 c 2 ∆t 2

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

Q toả = Q thu

15960 = m 2 c 2 ∆t 2

∆t 2 ≈ 1,5 0 C

Trắc nghiệm:

a)Dẫn nhiệt b) Truyền nhiệt

c) Đối lưu d) Bức xạ nhiệt

b) Truyền nhiệt

lượng là:

c) 420.000J c) 420.000J d) 42.000 J

Câu 3: Thả một thỏi nhôm được đun nóng đến nhiệt

khi có cân bằng nhiệt thì cả hai có nhiệt độ là t.

a)t 1 >t 2 >t b) t 1 >t>t 2

c) t>t 1 >t 2 d) t 2 >t 1 >t

b) t 1 >t>t 2

c) 30 gam d) 20 gam d) 20 gam

CHÂN THÀNH CẢM ƠN QUÍ THẦY CÔ ĐÃ DÀNH THỜI GIAN VỀ DỰ TIẾT HỌC HÔM NAY - KÍNH CHÚC QUÝ THẦY CÔ SỨC KHỎE - CHÚC CÁC EM HỌC SINH CHĂM NGOAN - HỌC GIỎI

Người thực hiện: Nguyễn Thế Vinh

TRƯỜNG THCS NGUYỄN TRÃI

TIẾT HỌC KẾT THÚC

Tóm tắt :

Kim loại (tỏa) Nước (thu)

m 1 =0,4kg m 2 =0,5kg

t 1 = 100 0 C t 2 = 13 0 C

t = 20 0 C c 2 = 4190J/kg.K

-c 1 = ? tên?

- Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra

Q 1 = m 1 c 1 (t 1 – t) = 0,4.c 1 .(100 – 20) = 32c 1

- Nhiệt lượng nước thu vào:

Q 2 = m 2 .c 2 (t - t 2 ) = 0,5.4190.(20 – 13) = 14665(J )

Kim loại là thép

- Theo phương trình cân bằng nhiệt:

Q 1 = Q 2 => 32c1 = 14665

1

14665

32

Bài 4: Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhịêt lượng kế chứa 500g nước ở nhiệt độ 13 0 C một miếng kim loại có khối lượng 400g được nung nóng tới 100 0 C Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 20 0 C Tính nhiệt dung riêng của kim loại Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng bình nhiệt lượng kế và không khí Lấy nhiệt dung riêng của nước là c 1 = 4190 J/kg.K