• CHUN ĐỀ VẬT LÍ Tiết 33 : Bài 25 PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Đố biết nhỏ giọt nước sơi vào ca đựng nước nóng giọt nước truyền nhiệt cho ca nước hay ca nước truyền nhiệt cho giọt nước? Nhiệt truyền từ vật có nhiệt lớn sang vật có nhiệt nhỏ hơn, nghóa từ ca nước sang giọt nước Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp hơn, nghóa từ giọt nước sang ca nước ? PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT I NGUN LÍ TRUYỀN NHIỆT - Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp - Sự truyền nhiệt xảy nhiệt độ hai vật ngừng lại - Nhiệt lượng vật toả nhiệt lượng vật thu vào II PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Qtỏa ra= Qthu vào Qthu vào= m.c.t = m.c.(t2 – t1) Qtỏa ra= m.c.t = m.c.(t1 – t2) t1 nhiệt độ ban đầu vật quá trình truyền nhiệt t2 nhiệt độ lúc sau vật quá trình truyền nhiệt Qthu vào(t = t2 – t1 ) Độ tăng nhiệt độ Qtỏa (t = t1 – t2 ) Độ giảm nhiệt độ III VÍ DỤ VỀ DÙNG PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT • Ví dụ 1: Một cục đồng có khối lượng 0,3kg nhiệt độ 20 C Tính nhiệt lượng cần thiết để cục đồng tăng lên 30 C Ví dụ 2: Một cục đồng có khối lượng 0,3kg nhiệt độ 50 C Tính nhiệt lượng cần thiết để cục đồng giảm xuống40 C Vi dụ 1: Vi dụ 2: m=0,3kg m=0,3kg t1 = 20 C t1 = 50 C t2 =30 C t2 =40 C C=380J/kg.K C=380J/kg.K Tính Q= ? Tính Q= ? Nhiêt lượng cục đồng thu vao để tăng thêm Nhiêt lượng cục đồng tỏa để giảm thêm 10 C 10 C Q=m.c.(t1 - t2 ) = 0,3.380.10= 1140J Q=m.c.(t1 - t2 ) = 0,3.380.10= 1140J Đáp số:Q= 1140J Đáp số: Q= 1140J VÍ DỤ VỀ DÙNG PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT o o Thả cầu nhơm khối lượng 0,15kg đun nóng tới 100 C vào cốc nước 20 C Sau thời gian, nhiệt o độ của cầu của nước bằng 25 C Tính khối lượng nước, coi chỉ có cầu nước truyền nhiệt cho Tóm tắt: m1= 0,15 kg c1 = 880 J/kg.K o t1 = 100 C o t = 25 C c2 = 4200 J/kg.K o t2 = 20 C o t = 25 C m2 = ? Bài giải: o o Nhiệt lượng cầu tỏa hạ nhiệt độ từ 100 C xuống 25 C là: Tóm tắt: m1= 0,15 kg Q1 = m1.c1.(t1-t) c1 = 880 J/kg.K o t1 = 100 C o t = 25 C o o Nhiệt lượng mà nước thu vào tăng nhiệt độ từ 20 C lên 25 C là: Q2 = m2.c2.(t-t2) c2 = 4200 J/kg.K Nhiệt lượng mà cầu tỏa bằng nhiệt lượng mà nước thu vào nên o t2 = 20 C ta có: o t = 25 C m2 = ? Q1 = Q2 ⇒ m2= ⇔ m1.c1.(t1-t) c2.(t-t2) m1.c1.(t1-t) 0,15.880.(100 - 25) = 4200.(25 – 20) ≈0,47 kg Vậy khối lượng của cầu nhơm m2 ≈ = m2.c2.(t-t2) 0,47 kg IV VẬN DỤNG C1: Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỡn hợp gồm 200g nước sơi, đở vào 300g nước nhiệt độ phòng Tóm tắt: m1= 0,2 kg o t1 = 100 C m2= 0,3 kg o t2 = 25 C t=? IV VẬN DỤNG C1: Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỡn hợp gồm 200g nước sơi, đở vào 300g nước nhiệt độ phòng Bài giải: Tóm tắt: Nhiệt lượng mà nước nóng tỏa là: m1= 0,2 kg o t1 = 100 C Q1 = Nhiệt lượng mà nước lạnh thu vào là: Q2 = m2= 0,3 kg o t2 = 32 C t=? m1.c.(t1-t) m2.c.(t-t2) Nhiệt lượng mà nước nóng tỏa bằng nhiệt lượng mà nước lạnh thu vào nên ta có: ⇔ Q1 = Q2 m1.c.(t1-t) ………………………… … ⇒ t= m1.t1+ m2.t2 m1 + m2 = m2.c.(t-t2) IV VẬN DỤNG C1: Tóm tắt: Bài giải: Nhiệt lượng mà nước nóng tỏa là: Q1 = m1= 0,2 kg o t1 = 100 C m1.c.(t1-t) Nhiệt lượng mà nước lạnh thu vào là: Q2 = m2.c.(t-t2) m2= 0,3 kg Nhiệt lượng mà nước nóng tỏa bằng nhiệt lượng mà nước lạnh thu vào nên o t2 = 25 C ta có: t=? ⇔ Q1 = Q2 ⇔ ⇔ ⇒ t= m1.c.(t1-t) = m2.t – m2.t2 m1.t1- m1.t m1.t1+ m2.t2 m1.t1+ m2.t2 m1 + m2 = m2.c.(t-t2) = (m1 + m2)t 0,2.100 + 0,3.25 = 0,2 +0,3 o = 55 C o Vậy nhiệt độ của hỡn hợp nước cân bằng nhiệt t = 55 C * Vì tính ta bỏ qua phần nhiệt lượng truyền cho mơi trường xung quanh bình chứa nên nhiệt độ tính khơng nhiệt độ đo IV VẬN DỤNG o o C2: Người ta thả miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g nước Miếng đồng nguội từ 80 C xuống 20 C Hỏi nước đã nhận nhiệt lượng bằng nóng lên thêm độ? Giải: Tóm tắt: Nhiệt lượng mà nước thu vào nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa m1 = 0,5 kg c1 = 380 J/kg.K là: o t1 = 80 C o t = 20 C = 0,5.380.(80-20) = 11 400 J Nước nóng thêm lên: Q2 m2 = 0,5 kg c2 = 4200 J/kg.K Q2 = ? t = ? = m1.c1(t1-t) Q2 = Q1 t = m2.c2 = 11 400 0,5.4200 ≈ o 5,43 C IV VẬN DỤNG o C3: Để xác định NDR của kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500g nước nhiệt độ 13 C miếng kim loại o o có khối lượng 400g nung nóng tới 100 C Nhiệt độ có cân bằng nhiệt 20 C Tính NDR của kim loại Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế khơng khí Lấy NDR của nước 190 J/kg.K Tóm tắt: m1 = 0,4 kg o t1 = 100 C m2 = 0,5 kg c2 = 4190 J/kg.K o t2 = 13 C o t = 20 C c1 = ? IV VẬN DỤNG C3: Tóm tắt: m1 = 0,4 kg o t1 = 100 C m2 = 0,5 kg c2 = 4190 J/kg.K o t2 = 13 C o t = 20 C c1 = ? Giải: Nhiệt lượng mà miếng kim loại tỏa là: Q1 = m1.c1.(t1 – t) Nhiệt lượng mà nước thu vào là: Q2 = m2.c2.(t - t2) Nhiệt lượng mà miếng kim loại tỏa nhiệt lượng mà nước thu vào nên: ⇔ Q1 = Q2 ⇒ c1= m1.c1.(t1 -t) = m2.c2(t-t2) m2.c2.(t –t2) m1.(t1-t) ≈ 458 J/kg.K Kim loại thép = 0,5.4190.(20-13) 0,4.(100-20) I NGUN LÍ TRUYỀN NHIỆT Khi có hai vật truyền nhiệt cho thì: - Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp - Sự truyền nhiệt xảy nhiệt độ hai vật ngừng lại - Nhiệt lượng vật tỏa nhiệt lượng vật thu vào II PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT QTỏa = QThu vào Hướng dẫn nhà:  Học cũ  Đọc phần “Có thể em chưa biết”  Làm tập từ 25.1 đến 25.5 (SBT) CÁC BƯỚC GIẢI BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Đọc kỹ đề xác định: - Có vật trao đởi nhiệt với Vật thu nhiệt, vật tỏa nhiệt? - Nhiệt độ ban đầu, nhiệt độ lúc sau mỡi vật - Viết các cơng thức tính nhiệt lượng mà các vật tỏa ra, nhiệt lượng các vật thu vào - Áp dụng phương trình cân nhiệt Qtỏa = Qthu vào rút đại lượng cần tìm BÀI HỌC HỌC KẾT KẾT THÚC THÚC BÀI Chúc sức sức khoẻ khoẻ các Chúc thầy cơ giáo! giáo! thầy Chúc các em em học học sinh sinh Chúc học tập tập tớt! tớt! học ... nước bằng 25 C Tính khối lượng nước, coi chỉ có cầu nước truyền nhiệt cho Tóm tắt: m1= 0,15 kg c1 = 88 0 J/kg.K o t1 = 100 C o t = 25 C c2 = 4200 J/kg.K o t2 = 20 C o t = 25 C m2 = ? Bài giải:... NHIỆT Đọc kỹ đề xác định: - Có vật trao đởi nhiệt với Vật thu nhiệt, vật tỏa nhiệt? - Nhiệt độ ban đầu, nhiệt độ lúc sau mỡi vật - Viết các cơng thức tính nhiệt lượng mà các vật tỏa ra,... nhiệt độ từ 100 C xuống 25 C là: Tóm tắt: m1= 0,15 kg Q1 = m1.c1.(t1-t) c1 = 88 0 J/kg.K o t1 = 100 C o t = 25 C o o Nhiệt lượng mà nước thu vào tăng nhiệt độ từ 20 C lên 25 C là: Q2 = m2.c2.(t-t2)