Yêu cầu đổi mới PPDH đối với môn Vật lí còn có một sắc thái riêng, phải huớng tới việc tạo điều kiện cho học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức thông qua hoạt động thực nghiệm và cao hơn nữa,
Trang 1MỤC LỤC
Trang
1 MỞ ĐẦU
2 NỘI DUNG
2.3 Các giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề 4 2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục,
với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường
19
3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
3.1 Kết luận
3.2 Kiến nghị
20 20 20 Tài liệu tham khảo
Các đề tài sáng kiến kinh nghiệm đã được hội đồng đánh giá xếp loại
cấp Phòng GD&ĐT, cấp Sở GD&ĐT và các cấp cao hơn được xếp
loại từ loại C trở lên
1 MỞ ĐẦU
1.1 Lí do chọn đề tài
Trang 2Vật lí học là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật quan trọng, sự phát triển của khoa học Vật lí gắn bó chặt chẽ và có tác động qua lại, trực tiếp với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật Vì vậy, những hiểu biết và nhận thức Vật lí có giá trị lớn trong đời sống và trong sản xuất, đặc biệt trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa
Ngày nay việc nâng cao chất lượng giáo dục là một trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu trong xã hội Trong bối cảnh toàn ngành Giáo Dục và Đào Tạo đang nỗ lực đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) theo hướng phát huy tính tích cực chủ động của học sinh trong hoạt động học tập mà phương pháp dạy học là cách thức hoạt động của giáo viên trong việc chỉ đạo, tổ chức hoạt động học tập nhằm giúp học sinh chủ động đạt các mục tiêu dạy học
Yêu cầu đổi mới PPDH đối với môn Vật lí còn có một sắc thái riêng, phải huớng tới việc tạo điều kiện cho học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức thông qua hoạt động thực nghiệm và cao hơn nữa, cho học sinh giải quyết một số vấn đề Vật lí trong thực tế
Rèn luyện cho học sinh những kỹ năng cơ bản như: kỹ năng vận dụng các kiến thức Vật lí để giải thích những hiện tượng Vật lí đơn giản, những ứng dụng trong đời sống, kỹ năng quan sát
Qua nhiều năm giảng dạy vật lí ở trường THCS đối với học sinh vấn đề học bài mới và giải, chữa các bài tập vật lí gặp không ít khó khăn vì học sinh thường không nắm vững lý thuyết, giờ luyện tập ít, chưa có kỹ năng vận dụng kiến thức vật lí Vì vậy các em không có định hướng rõ ràng, áp dụng công thức máy móc và nhiều khi không giải được, có nhiều nguyên nhân:
- Học sinh chưa biết phương pháp để giải bài tập vật lí
- Chưa có những kỹ năng toán học cần thiết để giải bài tập vật lí
- Không chịu học vì Vật lí là môn học không thi vào THPT
Để hưởng ứng phong trào: “Mỗi thầy, cô giáo là tấm gương tự học, tự bồi dưỡng” của Bộ giáo dục và tìm cách hướng dẫn cho học sinh lớp 8 ở trường THCS Thiệu Dương – Thành phố Thanh Hóa cách giải Toán sử dụng phương
trình cân bằng nhiệt nên tôi đã chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm “ Hướng dẫn học sinh lớp 8 trường THCS Thiệu Dương một số cách giải bài toán về
cân bằng nhiệt được tốt hơn
1.2 Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu phương pháp giải bài tập về phương trình cân bằng nhiệt để giúp học sinh nắm vững kiến thức, giải bài tập tốt nhằm nâng cao chất lượng dạy và học
1.3 Đối tượng nghiên cứu
Cách giải bài toán về phương trình cân bằng nhiệt dành cho học sinh trường THCS Thiệu Dương, thành phố Thanh Hóa trong các năm học 2018 – 2019; 2019-2020
1.4 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp điều tra và tìm hiểu đối tượng học sinh
Trang 3- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu.
- Phương pháp nghiên cứu, xây dựng cơ sở giả thuyết
2 NỘI DUNG
2.1 Cơ sở lí luận
Vật lí học là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật quan trọng Môn Vật lí có mối quan hệ gắn bó chặt chẽ, qua lại giữa các môn học khác Việc tổ chức dạy học Vật lí THCS cần rèn luyện cho học sinh đạt được:
+ Kỹ năng phân tích, xử lý các thông tin và các dữ liệu thu được từ các quan sát hoặc thí nghiệm
+ Kỹ năng vận dụng các kiến thức để giải thích các hiện tượng vật lí đơn giản để giải quyết một số vấn đề trong thực tế cuộc sống
+ Khả năng đề xuất các dự đoán hoặc giả thiết đơn giản về mối quan hệ hay về bản chất của các hiện tượng vật lí
+ Kỹ năng diễn đạt rõ ràng, chính xác bằng ngôn ngữ vật lí Khối lượng nội dung của tiết học Vật lí được tính toán để có thời gian dành cho các hoạt động tự lực của học sinh và đáp ứng những yêu cầu sau:
- Tạo diều kiện để cho học sinh thu thập và xử lý thông tin, nêu ra được các vấn đề cần tìm hiểu
- Tạo điều kiện để cho học sinh trao đổi nhóm, tìm phương án giải quyết vấn đề, thảo luận kết quả và rút ra những kết luận cần thiết
- Tạo điều kiện để cho học sinh nắm được nội dung chính của bài học trên lớp
+ Kĩ năng giải bài tập định tính và định lượng
2.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.2.1 Thuận lợi
- Được sự quan tâm của chính quyền địa phương cũng như lãnh đạo nhà trường về cơ sở vật chất và trang thiết bị dạy học
- Giáo viên được tham gia tập huấn các lớp bồi dưỡng, chuyên đề, thay sách giáo khoa, nắm được những thay đổi về phương pháp dạy học môn Vật lí
- Một số học sinh có ý thức tự học, tự phấn đấu tốt
- Nội dung sách giáo khoa Vật lí biên soạn hợp lí, logic Hầu hết các bài học đều có dụng cụ thí nghiệm, giúp học sinh dễ dàng làm quen với các dụng cụ thí nghiệm
- Học sinh rất hứng thú khi làm thực hành thí nghiệm Vật lí
2.2.2 Khó khăn
Bên cạnh những thuận lợi đó thì trong quá trình nghiên cứu đề tài này cũng gặp không ít khó khăn:
- Nhìn chung học sinh vẫn còn quen theo lối học thụ động gây tác động tiêu cực cho việc áp dụng nghiên cứu đề tài
- Ý thức học tập một số em còn kém, gây không ít khó khăn cho Giáo viên trong quá trình dạy học
- Tư duy làm bài tập về phần phương trình cân bằng nhiệt còn hạn chế + Các em chưa xác định được các quá trình trao đổi nhiệt
Trang 4+ Các em chưa xác đinh được đúng đối tượng trao đổi nhiệt
+ Các em chưa xác đinh được các bước giải bài tập
- Là môn học không dự thi và THPT nên học sinh không chịu học
- Cơ sở vật chất trường học còn chật hẹp chưa đáp ứng được yêu cầu của phòng bộ môn
* K t qu kh o sát l n 1 n m h c 2018 - 2019 ết quả khảo sát lần 1 năm học 2018 - 2019 ả khảo sát lần 1 năm học 2018 - 2019 ả khảo sát lần 1 năm học 2018 - 2019 ần 1 năm học 2018 - 2019 ăm học 2018 - 2019 ọc 2018 - 2019
Lớp
Số học
sinh đã
KS
Điểm dưới 5 Điểm từ 5-8 Điểm từ 9-10
2.3 Các giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề
2.3.1 Những biện pháp hướng dẫn học sinh lớp 8 giải bài toán về phương trình cân bằng nhiệt.
- Nắm bắt được mức độ, lượng hóa mục tiêu của từng bài
- Tùy từng bài toán để đưa ra các cách giải khác nhau mà đưa đến cùng một kết quả
- Giáo viên phải sử dụng linh hoạt mọi biện pháp sư phạm để phát huy tính chủ động sáng tạo của học sinh trong học tập Đối với môn vật lí nói chung
và phần nhiệt học nói riêng ở chương trình vật lí trung học cơ sở để cho học sinh không nhàm chán khi làm một bài tập vật lí, vì thế tùy từng bài giáo viên giảng dạy đưa ra cách giải bằng nhiều phương pháp khác nhau
- Muốn đạt được kết quả trên đối với mỗi giáo viên không chỉ nắm vững kiến thức mà còn phải biết vận dụng kết hợp các phương pháp giảng dạy, tìm ra cách hướng dẫn học sinh nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh
- Mục tiêu kĩ năng: quan sát, nhìn nhận
- Mục tiêu thái độ: tuân thủ, tán thành, bảo vệ
2.3.2 Một số phương pháp giải bài toá về phương trình cân bằng nhiệt lớp 8:
1) Giúp các em nắm vững và khắc sâu phần kiến thức lí thuyết đã học
a 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
- Nếu bỏ qua sự thất thoát về nhiệt do môi trường ( hệ kín) thì nhiệt lượng
do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào
b Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra, thu vào
Q = m.C.t
Trong đó (t = t1-t2)
Trang 5Q: nhiệt lượng thu vào (toả ra) của chất (J)
m: khối lượng của chất thu vào(toả ra) (kg)
C: nhiệt dung riêng của chất làm nên vật thu vào (toả ra) (J/kg.K) t: độ tăng (giảm) nhiệt độ của chất (°C)
c Phương trình cân bằng nhiệt
Q toả ra = Q thu vào
m1 C1 t1= m2 C2 t2
m1 C1 ( t1- t) = m2 C2 (t – t2)
Trong đó:
m1, C1, t1 : lần lượt là khối lượng, nhiệt dung riêng chất, nhiệt độ ban đầu của vật tỏa
m2, C2, t2 : lần lượt là khối lượng, nhiệt dung riêng chất, nhiệt độ ban đầu của vật thu
t: là nhiệt độ của hệ khi cân bằng
d: Nhiệt lượng toả ra của nhiên liệu (Bài đọc thêm)
Q = m.q
Q: nhiệt lượng toả ra của nhiên liệu bị đốt cháy(J)
m: khối lượng của nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn (kg)
q: năng suất toả nhiệt của nhiên liệu (J/kg)
* Mở rộng
- Khi vật nóng chảy: Q = m ( - nhiệt nóng chảy)
- Khi chất lỏng bay hơi ở nhiệt độ sôi: Q = L.m ( L - nhiệt hóa hơi)
d Công thức tính hiệu suất
%H =
tp
i Q
Q
100%
Qi : nhiệt lượng có ích (J)
Qtp : nhiệt lượng toàn phần (J)
e Hiệu suất của động cơ nhiệt (Bài đọc thêm)
%H = Q A 100%
A: công mà động cơ thực hiện (J)
Q: nhiệt lương do nhiên liệu bị đốt cháy toả ra (J)
2) Một số dạng bài tập về phương trình cân bằng nhiệt.
Dạng 1: Bài tập chỉ có một quá trình thu nhiệt của các chất
Bài tập 1: Một ấm đun nước bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2 lít
nước ở 25°C Muốn đun sôi ấm nước này cần một nhiệt lượng bằng bao nhiêu?
Phân tích bài:
? Bài toán trên có mấy đối tượng tham gia thu nhiệt
? Nhiệt lượng để đun sôi ấm nước được tính như thế nào
Giáo viên chốt lại : Bài toán trên có hai đối tượng tham gia thu nhiệt là 0,5kg nhôm ở 25°C và 2 lít nước ở 25°C
Trang 6Vậy nhiệt lượng để đun sôi ấm nước bằng nhiệt lượng cung cấp cho nước
để nó tăng từ 25°C đến 100°C và nhiệt lượng cung cấp cho ấm nhôm để nó tăng
từ 25°C đến 100°C
Từ phân tích trên ta có lời giải sau:
Tóm tắt
m1 = 0,5kg Bài giải
m2 = 2kg Nhiệt lượng cần để đun 0,5 kg nhôm từ 25°C đến 100°C
là c1 = 880J/kg.K Q1 = m1.c1.t = 0,5.880 (100 – 25) = 33000(J)
c2 = 4200J/kg.K Q1 = m1.c1.t = 0,5.880 (100 – 25) = 33000(J)
Q = ? Nhiệt lượng cần để đun 2 kg nước từ 25°C đến 100°C là
Q2 = m2.c2.t = 2.4200.(100 – 25) = 604800 (J)
Nhiệt lượng cần để đun sôi ấm nước là
Q = Q1+ Q2 = 33000 + 604800 = 637800 (J)
Cách giải : Bước 1: Phân tích tìm các đối tượng thu nhiệt
Bước 2: Dùng công thức Q = m.c t để tính nhiệt lượng theo yêu cầu của bài Chú ý phải đổi đơn vị (nếu cần)
Bài tập 2:
Tính nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho 0,5kg nước đá ở -150C hóa thành hơi hoàn toàn Biết nhiệt dung riêng của nước đá và nước là c1= 1800J/kg.K,
c2=4200J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là= 3,4.105J/kg, nhiệt hoá hơi của nước là L = 2,3.106J/kgc1
Phân tích bài toán:
- Trong bài tập nước đá trải qua các giai đoạn sau:
+ Nước đá từ -150C lên 00C
+ Nước đá nóng chảy thành nước ở 00C
+ Nước từ 00C lên 1000C
+ Nước hoá thành hơi hoàn toàn ở 1000C
- Từ sự phân tích trên ta có lời giải sau:
+ Nhiệt lượng cần thiết cung cấp cho 0,5kg nước đá ở -150C tăng nên 00C là:
Q1 = m c1 t = 0,5.1800.15 = 13500J =0,135.105J + Nhiệt lượng cần thiết cung cấp cho 0,5kg nước đá ở 00C nóng chảy hoàn toàn là:
Q2 = m = 0,5.3,4.105 = 1,7.105J + Nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho 0,5kg nước ở 00C tăng lên 1000C là:
Q3 = m.c2 t = 0,5.4200.100 = 2,1.105J + Nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho 0,5kg nước ở 1000C hoá thành hơi hoàn toàn là:
Q4 = m.L = 0,5.2,3.106 = 11,5.105J + Nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho 0,5kg nước ở -150C hoà thành hơi hoàn toàn là:
Trang 7Q = Q1 + Q2 +Q3 +Q4 = 0,135.105J + 1,7.105J + 2,1.105J + 11,5.105J =
15,435.105J Cách giải:
Bước 1:
Phân tích đề bài tìm các giai đoạn thu nhiệt hoặc tỏa nhiệt của đối tượng Bước 2:
Tính nhiệt lượng của từng giai đoạn tương ứng
Bài tập tự giải
Một thỏi nước đá có khối lượng 200g ở -100C Tính nhiệt lượng cần thiết để thỏi nước đá hoá thành hơi hoàn toàn ở 1000C Biết nhiệt dung riêng của nước đá và nước là c1= 1800J/kg.K, c2=4200J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là= 3,4.105J/kg, nhiệt hoá hơi của nước là L = 2,3.106J/kg
Dạng 2: Bài tập có cả quá trình thu nhiệt và quá trình toả nhiệt.
Bài tập1: Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g nước.
Miếng đồng nguội đi từ 80°C xuống 20°C Hỏi nước nhận được một nhiệt lượng bằng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ ?
Phân tích bài toán
? Bài toán trên có mấy đối tượng tham gia vào quá trình trao đổi nhiệt ? Đối tượng nào thu nhiệt, đối tượng nào toả nhiệt
? Yêu cầu của bài toán trên là gì
? Nhiệt lượng toả ra được tính như thế nào?
? Nhiệt lượng thu vào được tính như thế nào
? Dựa vào đâu để tính được nước nóng lên thêm bao nhiêu độ
Giáo viên chốt lại:
Bài toán trên có hai đối tượng tham gia vào quá trình trao đổi nhiệt
Đồng là vật toả nhiệt còn nước là vật thu nhiệt
Nhiệt lượng đồng toả ra bằng nhiệt lượng nước thu vào
Từ phân tích trên ta có lời giải như sau:
Tóm tắt
m1= 0,5kg
m2 = 500g = 0,5kg
t1 = 80°C
t = 20°C
c1 = 880J/kg.K
c2 = 4200J/kg.K
Q2 = ? Giải
Nhiệt lượng đồng toả ra khi hạ nhiệt độ từ 80°C xuống 20°C là :
Q1 = m1.c1.t1= 0,5.880.(80 – 20) = 26400 (J)
Nhiệt lượng nước thu vào bằng nhiệt lượng đồng toả ra ta có :
Q2 = m2.c2.t2 = Q1= 26400(J)
Nước nóng lên thêm là :
t2 =
2 2
2
.c m
Q
4200 5 , 0 26400
13°C
Trang 8Chú ý : Bài tập này có thể yêu cầu tính khối lượng , nhiệt dung riêng,
nhiệt độ cân bằng của quá trình trao đổi nhiệt thì ta cũng giải tương tự
Cách giải : Bước 1: Phân tích đề bài tìm đối tượng toả nhiệt, đối tượng
thu nhiệt
Bước 2: Dùng công thức tính nhiệt lượng để tính nhiệt lượng toả ra, nhiệt lượng thu vào
Bước 3: Dùng phương trình cân bằng nhiệt Qtoả ra = Qthu vào để tính đại lượng chưa biết theo yêu cầu của đề bài
Bài tập 2: Đổ 738 g nước ở nhiệt độ 15°C vào một nhiệt lượng kế bằng
đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng kim loại có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100°C Nhiệt độ khi bắt đầu cân bằng nhiệt là 17°C Tính nhiệt dung riêng của
miếng kim loại đó, lấy nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K
Phân tích bài toán
Bài toán trên có 3 đối tượng tham gia vào quá trình trao đổi nhiệt Nước
và nhiệt lượng kế là vật thu nhiệt còn miếng kim loại tỏa nhiệt Nhiệt lượng nước và nhiệt
lượng kế thu vào bằng nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra
Tóm tắt Bài giải
m1=738g = 0,738kg Nhiệt lượng nước và nhiệt lượng kế thu vào là :
m2 = 100g = 0,1kg Q1= m1.c1 t1 =0,738.4186 (17 – 15)
=6179(J)
m3 = 200g = 0,2kg Q2 = m2.c2 t2 = 0,1.c2 (17 – 15) = 0,2 c2
t1 = t2 = 15°C Nhiệt lượng do miếng kim loại toả ra là
t3 = 100° Q3 = m3.c2.t3 = 0,2.c2 (100 -17) = 16,6 c2
t = 17°C Vì nhiệt lượng của miếng kim loại toả ra bằng nhiệt lượng
c1 = 4186 J/kg.K nước và nhiệt lượng kế thu vào nên :
c2 = ? Q1 + Q2 = Q3
Thay số vào phương trình trên tính được giá trị của c2
c2 = 377J/kg.K(kim loại đó là đồng)
Bài tập tự giải
Bỏ 100g nước đá ở t1= O0C vào 300g nước ở t2= 20oC
a) Nước đá có tan hết không ? Cho nhiệt nóng chảy của nước đá = 3,4.105 J/kg
và nhiệt dung riêng của nước là c=4200J/kg.k
b) Nếu không ,tính khối lượng nước đá còn lại ?
Dạng 3: Bài tập có liên quan đến hiệu suất.(Bài đọc thêm nhưng cũng
phải nói với đối tượng học sinh giỏi)
Bài tập 1: Người ta dùng bếp dầu hỏa để đun sôi 2 lít nước từ 20°C đựng
trong một ấm nhôm có khối lượng 0,5kg Tính lượng dầu hỏa cần thiết, biết chỉ
có 30% nhiệt lượng do dầu hỏa tỏa ra làm nóng nước và ấm
Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, của nhôm là 880J/kg.K, năng suất tỏa nhiệt của dầu hỏa là 46.106J/kg
Trang 9Phân tích bài toán
? Bài toán trên có mấy đối tượng tham gia vào quá trình truyền nhiệt
? Những đối tượng nào thu nhiệt, tỏa nhiệt
? Nhiệt lượng nào là nhiệt lượng có ích
? Nhiệt lượng nào là nhiệt lượng toàn phần
? Hiệu suất của bếp bằng bao nhiêu
? Để tính được khối lượng của dầu hỏa thì phải tính được được đại lượng nào
Giáo viên chốt lại: Bài tập này có :
- Hai đối tượng thu nhiệt đó là nước và ấm nhôm
- Một đối tượng tỏa nhiệt đó là bếp dầu hỏa
- Nhiệt lượng có ích là nhiệt lượng làm nóng nước và ấm
- Nhiệt lượng toàn phần do dầu hỏa bị đốt cháy tỏa ra
- Hiệu suất của bếp bằng 30% có nghĩa là 30% nhiệt lượng bếp tỏa ra biến thành nhiệt lượng có ích
- Để tính được khối lượng dầu hỏa thì phải tính được nhiệt lượng toàn phần bếp tỏa ra
Tóm tắt Bài giải
m1 = 2kg Nhiệt lượng cần thiết để đun nóng nước từ 20°C đến 100°C là :
m2 = 0,5kg Q1 = m1.c1.t = 2.4200.(100 -20) = 672000(J)
t1 = 20°C Nhiệt lượng cần thiết để đun nóng ấm từ 20°C đến 100°C
là :
t2 = 20°C Q2 = m2.c2.t = 0,5.880.(100 – 20) = 35200(J)
c1 = 4200J/kg.K Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước là :
c2 = 880J/kg.K Q = Q1+ Q2 = 672000 + 35200 = 707 200 (J)
q = 46.106 J/kg Nhiệt lượng do dầu hỏa tỏa ra
m = ? Qtp = .Q
30
100
30
100
2
1 Q
Q = 707200
30 100
=2357333(J)
Lượng than cần thiết để đun sôi ấm nước là :
Qtp = m.q m =
q
Q tp
=
46000000
2357333
= 0,051(kg)
Chú ý : Bài tập này có thể yêu cầu tính
hiệu suất hoặc tính nhiệt độ của bếp ta cũng làm tương tự
Cách giải :
Bước 1: Phân tích đề bài xác định xem nhiệt lượng có ích dùng để làm gì,
xác định xem nhiệt lượng toàn phần lấy ra từ đâu
Bước 2: Dùng mối liên hệ %H = Qtp Qi 100%
suy luận tìm các đại lượng liên quan
Bài tập tự giải
Trang 10Bài tập 1: Dùng một bếp than để đun sôi 2 lit nước có nhiệt độ ban đầu
200C đựng trong ấm nhôm có khối lượng 400g Tính khối lượng than cần dùng Cho biết hiệu suất của bếp than là 35%, nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K, của nước là 4200J/kg.K, năng suất toả nhiệt của than đá là 27.106
J/kg
ĐS: m = 0,074 kg.
Bài tập 2:
Dùng một bếp củi để đun sôi 3 lit nước ở nhiệt độ ban đầu 250C đựng trong ấm nhôm có khối lượng 400g Tính khối lượng củi cần dùng Cho biết hiệu suất của bếp củi là 30%, nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K, của nước là 4200J/kg.K, năng suất toả nhiệt của củi khô là 10.106 J/kg.
ĐS: m= 0, 1199 kg.
Dạng 4 : Bài tập chỉ có một đối tượng tham gia vào quá
Bài tập:
Tính nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho 0,5kg nước đá ở -150C hóa thành hơi hoàn toàn Biết nhiệt dung riêng của nước đá và nước là c1= 1800J/kg.K, c2=4200J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là= 3,4.105J/kg, nhiệt hoá hơi của nước là L = 2,3.106J/kgc1
Phân tích bài toán:
- Trong bài tập nước đá trải qua các giai đoạn sau:
+ Nước đá từ -150C lên 00C
+ Nước đá nóng chảy thành nước ở 00C
+ Nước từ 00C lên 1000C
+ Nước hoá thành hơi hoàn toàn ở 1000C
- Từ sự phân tích trên ta có lời giải sau:
+ Nhiệt lượng cần thiết cung cấp cho 0,5kg nước đá ở -150C tăng nên 00C là:
Q1 = m c1 t = 0,5.1800.15 = 13500J =0,135.105J + Nhiệt lượng cần thiết cung cấp cho 0,5kg nước đá ở 00C nóng chảy hoàn toàn là:
Q2 = m = 0,5.3,4.105 = 1,7.105J + Nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho 0,5kg nước ở 00C tăng lên 1000C là:
Q3 = m.c2 t = 0,5.4200.100 = 2,1.105J + Nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho 0,5kg nước ở 1000C hoá thành hơi hoàn toàn là:
Q4 = m.L = 0,5.2,3.106 = 11,5.105J + Nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho 0,5kg nước ở -150C hoà thành hơi hoàn toàn là: