Bài 25. Phương trình cân bằng nhiệt

ViÕt ®îc ph¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt cho trêng hîp cã hai vËt trao ®æi nhiÖt víi nhau?. + NhiÖt lîng do vËt nµy to¶ ra b»ng nhiÖt lîng do vËt kia thu vµo..[r]

Ngày soạn:

Ngày giảng:

Tiết 29: Đối lu - Bức xạ nhiệt

i Mục tiêu

- Nhận biết đợc dòng đối lu tong chất lỏng và chất khí Biết sự đối lu xảy ra trong môi trờng nào và không xảy ra trong môi trờng nào Tìm đợc ví dụ về bức xạ nhiệt Nêu đợc hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất rắn, lỏng, khí và chân không

- Kỹ năng dụng dụng cụ thí nghiệm, lắp đặt thí nghiệm, quan sát hiện tợng vật lý để rút

ra nhận xét

- Thái độ trung thực, hợp tác trong hoạt động nhóm

ii Chuẩn bị

- Cả lớp: 1 đèn cồn, 1 giá thí nghiệm, 1ống nghiệm, kẹp, bình tròn, nút cao su, ống thuỷ tinh chữ L

- Mỗi nhóm: 1 đèn cồn, 1 cốc đốt, 1 nhiệt kế, 1 giá thí nghiệm, 1 kiềng, 1 lới đốt, 1 kẹp vạn năng, 1 gói thuốc tím

iii Tổ chức hoạt động dạy học

1.ổn định tổ chức:

2 Bài mới

Hoạt động của thầy và trò Nội dung kiến thức cần đạt

Hoạt động khởi động

- GV làm thí nghiệm H23.1 Yêu cầu HS quan

sát, nêu hiện tợng quan sát đợc

Hs : nêu hiện tợng quan sát đợc

- GV: Nớc truyền nhiệt kém, trong trờng hợp

này nớc đã truyền nhiệt cho sáp bằng cách

nào? Bài hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu

Hoạt động hình thành kiến thức.

I: Tìm hiểu về sự đối l u

GV: yêu cầu hs đọc nội dung thí nghiệm

? Dụng cụ có trong thí nghiệm

Hs : dụng cụ gồm nhiệt kế, giá đỡ, cốc nớc

,đèn cồn

GV: giới thiệu dụng cụ thí nghiệm

? mục đích của thí nghiệm

Hs: tìm hiểu về hình thức truyền nhiệt

Gv: chia nhóm yêu cầu học sinh làm thí

nghiệm và quan sát hiện tợng

Hs làm thí nghiệm theo nhóm quan sát hiện

t-ợng

GV: Trả lời các câu hỏi

Gv: yêu câu học sinh hoạt động cá nhân sau đó

thảo luận nhóm để trả lời câu C1, C2, C3

Gv: Theo dõi các nhóm hoạt động

Gv: gọi 3 nhóm lên bảng trình bầy kết quả

GV: gọi các nhóm nhật xét thống nhất kết quả

GV: Sự đối lu là gì?

GVSự đối lu có xảy ra trong chất khí không?

HS: sự truyền nhiệt năng nờ tạo thành các

dòng gọi là sự đối lu

HS: Sự đối lu cũng xảy ra trong chất khí

Gv: vậy để kiểm tra xem chất khí có sẩy ra đối

lu không chúng ta đi làm thí nghiệm và trả lời

câu C4

- Gv làm thí nghiệm H23.3 (SGK),

Hs quan sát và giải thích hiện tợng xảy ra

Hs thao luận nhóm trả lời C4

- Yêu cầu HS trả lời C5, C6 Thảo luận để

thống nhất câu trả lời

II:Tìm hiểu về bức xạ nhiệt

I- Đối lu

1- Thí nghiệm

- Các nhóm lắp đặt và tiến hành thí nghiệm theo hớng dẫn của GV

- Quan sát hiện tợng xảy ra

2- Trả lời câu hỏi C1: Nớc màu tím di chuyển thành dòng từ dới lên rồi từ trên xuống C2: Do lớp nớc bên dới nóng lên

tr-ớc, nở ra, d < d nớc lạnh ở trên Do

đó nớc nóng đi lên phía trên còn lớp nớc lạnh đi xuống phía dới

C3: Nhờ nhiệt kế ta thấy nớc trong cốc nóng lên

- Kết luận: Sự đối lu là sự truyền nhiệt năng nhờ tạo thành các dòng gọi là sự đối lu.

3- Vận dụng C4: Tơng tự nh C2 ( Khói hơng giúp quan sát hiện tợng đối lu của không khí rõ hơn)

- GV: Ngoài lớp khí quyển bao quanh trái đất,

khoảng không gian còn lại giữa Mặt Trời và

Trái Đất là chân không Trong khoảng chân

không này không có sự dẫn nhiệt và đối lu

Vậy năng lợng của Mặt Trời đã truyền

xuống Trái Đất bằng cách nào?

- GV làm thí nghiệm H23.4 và H23.5 Yêu cầu

HS quan sát, mô tả hiện tợng xảy ra

- GV yêu cầu HS trả lời C7, C8, C9

- Tổ chức cho HS thảo luận để thống nhất câu

trả lời

- GV thông báo về bức xạ nhiệt và khả năng

hấp thụ tia nhiệt

Hoạt động vận dụng

- GV; hoạt động cá nhân trả lời các câu hỏi

trong phần vận dụng C10, C11

- Tổ chức thảo luận trên lớp để thống nhất câu

trả lời

Hoạt động luyện tập.

Gv: yêu cầu hs quan sát bảng 23.1 trả lời câu

C12

Hoạt động tìm tòi mở rộng

GV: về nhà tìm hiểu và liệt kê những trờng

hơp, hiện tợng dẫn nhiệt, đối lu, bục xạ nhiệt

- Học bài và làm bài tập 23.1 đến 23.7 (SBT)

- Ôn tập các kiến thức đã học từ đầu HK II để

kiểm tra 1 tiết

Sự đối lu xảy ra ở trong chất lỏng

và chất khí.

C5: Để phần dới nóng lên trớc đi lên, phần ở trên cha đợc đun nóng

đi xuống tạo thành dòng đối lu

C6: Không Vì không thể tạo thành các dòng đối lu

II- Bức xạ nhiệt

1- Thí nhgiệm

2- Trả lời câu hỏi C7: Không khí trong bình nóng lên

nở ra C8: Không khí trong bình lạnh đi Tấm bìa ngăn không cho nhiệt truyền từ đèn đến bình

- Kết luận: Sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng gọi là bức xạ nhiệt ( xảy ra ngay cả trong chân không)

Vật có bề mặt càng xù xì và màu càng sẫm thì hấp thụ tia nhiệt càng nhiều.

III- Vận dụng

- Cá nhân HS trả lời các câu C10, C11, C12

- Tham gia thảo luận trên lớp để thống nhất câu trả lời

C10: Tăng khả năng hấp thụ tia nhiệt

C11: Giảm sự hấp thụ tia nhiệt C12: Hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng là dẫn nhiệt, chất lỏng và chất khí là đối lu, của chân không là bức xạ nhiệt

IV Rút kinh nghiệm

………

………

………

Ngày soạn:

Ngày giảng:

Tiết 31: Phơng trình cân bằng nhiệt

i Mục tiêu

- Phát biểu đợc ba nội dung của nguyên lí truyền nhiệt Viết đợc phơng trình cân bằng nhiệt cho trờng hợp có hai vật trao đổi nhiệt với nhau Giải đợc các bài toán đơn giản về trao đổi nhiệt giữa hai vật

- Rèn kỹ năng vận dụng công thức tính nhiệt lợng

- Thái độ nghiêm túc, kiên trì, trung thực trong học tập

ii Chuẩn bị

- Cả lớp: 1 phích nớc, 1 bình chia độ hình trụ, 1 nhiệt lợng kế, 1 nhiệt kế

iii Tổ chức hoạt động dạy học

1.ổn định tổ chức:

3 Bài mới

Hoạt động của thầy và trò Nội dung kiến thức cần đạt

Hoạt động khởi động

- Yêu cầu HS đọc phần đối thoại ở phần

mở bài

? Vậy trong 2 bạn ai là ngời trả lời đúng

ta nghiên cứu bài hôm nay

Hoạt động hình thành kiến thức

I : Tìm hiểu về nguyên lí truyền nhệt

- GV Nghiên cứu sgk và trả lời câu hỏi

khi có 2 vật trao đổi nhiệt với nhau đợc

thực hiện theo nguyên lí nào ?

HS : hoạt động cá nhân sau đó thống

nhất nhóm

+ Nhiệt 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 lợng do vật này toả ra bằng

nhiệt lợng do vật kia thu vào

Gv : thống nhất

Gv : yêu cầu hs trả lời câu hỏi phần mở

bài

I- Nguyên lí truyền nhiệt

+ Nhiệt 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 lợng do vật này toả ra bằng nhiệt lợng do vật kia thu vào

Hs : An đúng.

Gv : Nhiệt lợng vật này tỏa ra bằng nhiệt

lợng do vật kia thu vào vậy phơng trình

cân bằng nhiệt đợc viết nh thế nào ?

II

: Ph ơng trình cân bằng nhiệt

- GV hớng dẫn HS dựa vào nội dung thứ

3 của nguyên lí truyền nhiệt viết phơng

trình cân bằng nhiệt

HS : - Phơng trình cân bằng nhiệt:

Qtoả ra = Qthu vào

GV :

+ Vật toả nhiệt: Q toả = m 1 c 1 (t 1 - t)

+ Vật thu nhiệt: Q thu = m 2 c 2 (t- t 2 )

nhiệt và vật thu nhiệt, t là nhiệt độ

cuối cùng

III: Ví dụ dùng ph ơng trình cân bằng

nhiệt.)

GV: yêu cầu hs đọc nội dung bài toán

Hs đọc các hs khác theo dõi

GV: yêu cầu hs quan sát lời giải trên

hình

Yêu cầu HS đọc câu C2 Hớng dẫn HS

cách dùng kí hiệu để tóm tắt đề bài, đổi

đơn vị cho phù hợp

- Hớng dẫn HS giải bài tập theo các bớc

+ Nhiệt độ của vật khi có cân bằng nhiệt

là bao nhiêu?

+ Trong quá trình trao đổi nhiệt, vật nào

toả nhiệt để giảm nhiệt độ, vật nào thu

nhiệt để tăng nhiệt độ?

+ Viết công thức tính nhiệt lợng toả ra,

nhiệt lợng thu vào?

+ Mối quan hệ giữa đại lợng đã biết và

đại lợng cần tìm?

+ áp dụng phơng trình cân bằng nhiệt,

thay số, tìm Δ t?

II- Phơng trình cân bằng nhiệt

- Phơng trình cân bằng nhiệt:

Qtoả ra = Qthu vào

- Công thức tính nhiệt lợng:

+ Vật toả nhiệt: Q toả = m 1 c 1 (t 1 - t) + Vật thu nhiệt: Q thu = m 2 c 2 (t- t 2 )

t 1 , t 2 là nhiệt độ ban đầu của vật toả nhiệt và vật thu nhiệt, t là nhiệt độ cuối cùng

III- Ví dụ về dùng phơng trình cân bằng nhiệt

4 Củng cố

- Hai vật trao đổi nhiệt với nhau theo nguyên lí nào? Viết phơng trình cân

bằng nhiệt?

- Hớng dẫn HS làm C1 trong phần vận dụng Cho HS tiến hành thí nghiệm

V1= 300ml nhiệt độ phòng, V2= 200ml nớc phích, đo nhiệt độ t1, t2

Đổ nớc phích vào cốc nớc có nhiệt độ trong phòng khuấy đều, đo nhiệt độ Nêu đợc nguyên nhân nhiệt độ tính đợc không bằng nhiệt độ đo đợc: một Phần nhiệt lợng làm nóng dụng cụ chứa và môi trờng bên ngoài

- Hớng dẫn HS tìm hiểu nội dung phần: Có thể em cha biết (SGK)

5 Hớng dẫn về nhà

- Học bài và làm bài tập 24.1 đến 24.7 (SBT)

- Gợi ý HS làm câu C3

m1=500g = 0,5kg Nhiệt lợng miếng kim loại toả ra bằng nhiệt lợng

m2 = 400g = 0,4kg nớc thu vào:

t1 = 130C Qtoả = Qthu

t2 = 1000C m2.c2.(t2- t) = m1.c1.(t – t1)

t = 200C c2=

m1.c1.(t−t1)

m2.(t2−t ) =

0,5 4190 (20−13) 0,4 (100−20) = 458

(J/kg.K)

c1= 4190 J/kg.K

c2= ? §¸p sè: 458 J/kg.K

- Híng dÉn HS t×m hiÓu néi dung phÇn: Cã thÓ em cha biÕt

- §äc tríc bµi 25: N¨ng suÊt to¶ nhiÖt cña nhiªn liÖu

IV Rót kinh nghiÖm

………

………

……