Bài giảng môn Vật lí Lớp 8 - Bài 24: Công thức tính nhiệt lượng

Nội dung text: Bài giảng môn Vật lí Lớp 8 - Bài 24: Công thức tính nhiệt lượng

1. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG Không có dụng cụ nào đo trực tiếp được công. Để xác định công của một lực, người ta phải dùng lực kế đo độ lớn của lực và dùng thước đo quãng đường dịch chuyển, từ đó tính công. A = F.s Tương tự như thế, không có dụng cụ nào có thể đo trực tiếp nhiệt lượng. Vậy, muốn xác định nhiệt lượng người ta phải làm thế nào?
2. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO? Nhiệt lượng một vật cần thu vào để làm vật nóng lên phụ thuộc vào 3 yếu tố sau đây: * Khối lượng của vật. * Độ tăng nhiệt độ của vật. * Chất cấu tạo nên vật. Để kiểm tra xem nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên có phụ thuộc ba yếu tố trên không, người ta làm thế nào?
3. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO? 1. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và khối lượng của vật Để kiểm tra mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên và khối lượng vật, người ta làm thí nghiệm như hình vẽ.
4. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO? 1. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và khối lượng của vật C1 Trong thí nghiệm trên, yếu tố nào ở hai cốc được giữ giống nhau, yếu tố nào được thay đổi? Tại sao làm như thế? Hãy tìm số thích hợp cho các ô trống ở hai cột cuối bảng 24.1. Biết nhiệt lượng ngọn lửa đèn cồn truyền cho nước tỉ lệ thuận với thời gian đun. Trong thí nghiệm trên độ tăng nhiệt độ và chất làm vật (nước) được giữ giống nhau; khối lượng vật khác nhau. Làm thư vậy để tìm hiểu mối liên hệ giữa nhiệt lượng và khối lượng. Nhiệt lượng thu vào của vật phụ thuộc vào khối lượng vật. Chất Khối Độ tăng nhiệt Thời gian đun So sánh So sánh lượng độ khối lượng nhiệt lượng o o Cốc 1 Nước 50g ∆t 1 = 20 C t1 = 5 phút 1 m1=□m2 Q1=□Q2 o o Cốc 2 Nước 100g ∆t 2 = 20 C t2 = 10 phút 2
5. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO? 1. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và khối lượng của vật C2 Từ thí nghiệm trên có thể kết luận gì về mối liên quan giữa nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên và khối lượng của vật? Từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận rằng: Khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn.
6. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO? 1. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và khối lượng của vật Từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận rằng: Khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn. 2. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ Các em hãy thảo luận trong nhóm về cách làm thí nghiệm để kiểm tra mối quan hệ giữa nhiệt lượng cần thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ. Trong khi thảo luận cần lưu ý những vấn đề sau đây: C3 Trong thí nghiệm phải giữ không đổi yếu tố nào? Muốn vậy phải làm thế nào? Phải giữ khối lượng và chất làm vật giống nhau. Muốn vậy hai cốc phải đựng một lượng nước giống nhau.
7. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO? 1. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và khối lượng của vật Từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận rằng: Khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn. 2. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ Các em hãy thảo luận trong nhóm về cách làm thí nghiệm để kiểm tra mối quan hệ giữa nhiệt lượng cần thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ. Trong khi thảo luận cần lưu ý những vấn đề sau đây: C4 Trong thí nghiệm này phải thay đổi yếu tố nào? Muốn vậy phải làm thế nào? Hãy tìm số thích hợp cho hai cột cuối bảng 24.2 Phải đo độ tăng nhiệt độ khác nhau. Muốn vậy hai cốc phải để cho nhiệt độ cuối của hai cốc nước khác nhau, thời gian đun khác nhau.
8. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO? 1. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và khối lượng của vật Từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận rằng: Khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn. 2. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ Chất Khối Độ tăng nhiệt Thời gian đun So sánh khối So sánh lượng độ lượng nhiệt lượng Cốc 1 o o Nước 50g ∆t 1 = 20 C t1 = 5 phút o 1 o ∆t 1=□ ∆t 2 Q1=□Q2 o o Cốc 2 Nước 50g ∆t 2 = 40 C t2 = 10 phút 2 C5 Từ thí nghiệm này có thể rút ra kết luận gì về mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ.
9. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO? 1. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và khối lượng của vật Từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận rằng: Khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn. 2. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ Từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận rằng: Độ tăng nhiệt độ của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn. 3. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và chất làm vật Để kiểm tra sự phụ thuộc của nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên với chất làm vật người ta làm tyhí nghiệm sau đây: hãy điền dấu thích hợp vào ô trống ở cột cuối bảng kết quả.
10. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO? 1. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và khối lượng của vật Từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận rằng: Khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn. 2. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ Từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận rằng: Độ tăng nhiệt độ của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn. 3. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và chất làm vật Chất Khối Độ tăng Thời gian So sánh lượng nhiệt độ đun nhiệt lượng Cốc 1 Nước 50g ∆to = 20oC t = 5 phút 1 1 Q Q o o 1 □> 2 Cốc 2 Băng phiến 50g ∆t 2 = 20 C t2 = 5 phút CKh6 Trongông thaythí đổinghiệm: khốinàylượngnhữngvà độyếutătống nàonhiệtthayđộ.đổi, không thay đổi? Thay đổi: chất làm vật.
11. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO? 1. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và khối lượng của vật Từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận rằng: Khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn. 2. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ Từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận rằng: Độ tăng nhiệt độ của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn. 3. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và chất làm vật Chất Khối Độ tăng Thời gian So sánh lượng nhiệt độ đun nhiệt lượng Cốc 1 Nước 50g ∆to = 20oC t = 5 phút 1 1 Q Q o o 1 □> 2 Cốc 2 Băng phiến 50g ∆t 2 = 20 C t2 = 5 phút C7 Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên có phụ thuộc chất làm vật không?
12. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO? 1. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và khối lượng của vật Từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận rằng: Khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn. 2. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ Từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận rằng: Độ tăng nhiệt độ của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn. 3. Quan hệ giữa nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và chất làm vật Từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận rằng: Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên có phụ thuộc chất làm vật (nhiệt dung riêng của chất làm vật).
13. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO? Kết luận:  Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc, khối lượng, độ tăng nhiệt độ và chất làm vật (nhiệt dung riêng của chất làm vật).
14. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO?  Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc, khối lượng, độ tăng nhiệt độ và chất làm vật (nhiệt dung riêng của chất làm vật). II. CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG. Nhiệt lượng thu vào được tính theo công thức: Q = m.c.∆t Trong đó: Q là nhiệt lượng vật thu vào (J) m là khối lượng vật (kg) o ∆t = t2 – t1 là độ tăng nghiệt độ ( C) c là nhiệt dung riêng của vật (J/kg. độ)  Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần thu vào để làm cho 1kg chất đó tăng thêm 1oC
15. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO?  Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc, khối lượng, độ tăng nhiệt độ và chất làm vật (nhiệt dung riêng của chất làm vật). II. CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG. Nhiệt lượng thu vào được tính theo công thức: Q = m.c.∆t  Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần thu vào để làm cho 1kg chất đó tăng thêm 1oC Bảng nhiệt dung riêng của một số chất: Chất Nhiệt dung riêng (J/kg.độ) Chất Nhiệt dung riêng (J/kg.độ) Nước 4200 Đất 800 Rượu 2500 Thép 460 Nước đá 1800 Đồng 380 Nhôm 880 Chì 130
16. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO?  Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc, khối lượng, độ tăng nhiệt độ và chất làm vật (nhiệt dung riêng của chất làm vật). II. CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG. Nhiệt lượng thu vào được tính theo công thức: Q = m.c.∆t  Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần thu vào để làm cho 1kg chất đó tăng thêm 1oC III. VẬN DỤNG.
17. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG III. VẬN DỤNG. C8 Muốn xác định nhiệt lượng cần thu vào cần tra bảng để biết độ lớn của đại lượng nào và đo độ lớn của những đại lượng nào bằng những dụng cụ gì? Tra bảng: để biết nhiệt dung riêng của chất đó. Đo: Khối lượng vật bằng cân. Độ tăng nhiệt độ của vật bằng nhiệt kế.
18. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG III. VẬN DỤNG. C9 Tính nhiệt lượng cần tuyền cho 5kg đồng để tăng nhiệt độ từ 20oC lên 50oC? Giải Tóm tắt: Nhiệt lượng cần truyền cho 5kg đồng nóng lên 30oC m = 5kg Q = m.c.∆t = 5.380.30 = 57.000 (J) c = 380J/kg. độ ∆t = 50-20 = 30oC Q =? C10 Một ấm đun nước bằng nhôm khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở nhiệt độ 25oC. Muốn đun sôi ấm nước này cần nhiệt lượng bao nhiêu? Tóm tắt: Nhiệt lượng cần truyền nhôm nóng lên 75oC m1 = 5kg; m2 = 2kg Q1 = m1.c1.∆t = 0,5.880.75 = 33.000 (J) o c1 = 880J/kg. độ Nhiệt lượng cần truyền nước nóng lên 75 C c2 = 42000J/kg. độ Q2 = m2.c2.∆t = 2.4200.75 = 630.000 (J) ∆t = 100-25 = 75oC Nhiệt lượng cần truyền ấm nước nóng lên 75oC Q =? Q = Q1 + Q2 = 33000 + 630000 = 633.000(J)
19. Bài 24: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO?  Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc, khối lượng, độ tăng nhiệt độ và chất làm vật (nhiệt dung riêng của chất làm vật). II. CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG. Nhiệt lượng thu vào được tính theo công thức: Q = m.c.∆t  Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần thu vào để làm cho 1kg chất đó tăng thêm 1oC III. VẬN DỤNG.