Bài giảng môn Vật lí Lớp 8 - Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt

Nội dung text: Bài giảng môn Vật lí Lớp 8 - Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt

1. Bài 25: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Thái: Đố biết khi nhỏ một giọt nước sôi vào một ca đựng nước nóng thì giọt nước truyền nhiệt cho ca nước hay ca nước truyền nhiệt cho giọt nước. Bình: Dễ quá! Nhiệt phải truyền từ vật có nhiệt năng lớn hơn sang vật có nhiệt năng nhỏ hơn, nghĩa là từ ca nước sang giọt nước. An: Không phải! Nhiệt phải truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn, nghĩa là từ giọt nước sang ca nước. Ai đúng, ai sai?
2. Bài 25: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT I. Nguyên lý truyền nhiệt Các thí nghiệm cũng như hiện tượng quan sát được trong đời sống và kỹ thuật và tự nhiên cho thấy khi có hai vật trao đổi nhiệt với nhau thì: 1. Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật cvó nhiệt độ thấp hơn. 2. Sự truyền nhiệt xãy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì dừng lại. 3. Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào. II. Phương trình cân bằng nhiệt Q = Q Nhiệt lượng tỏa ra được tính bằng công thức tỏa ra thu vào Q = m.c.(t1 – t2), với t1 là nhiệt độ ban đầu III. Ví dụ về dùng phươngc òntrìnht2 lcânà nhi bằngệt độ nhicuốiệt cùng của quá trình Thả một quả cầu nhôm có khtruyối lượngền nhi0ệt,15. kg được đun nóng tới 100oC và một cốc nước ở nhiệt độ 20oC. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25oC. Tính khối lượng nước, coi như chỉ quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau.
3. Bài 25: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT I. Nguyên lý truyền nhiệt Các thí nghiệm cũng như hiện tượng quan sát được trong đời sống và kỹ thuật và tự nhiên cho thấy khi có hai vật trao đổi nhiệt với nhau thì: 1. Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật cvó nhiệt độ thấp hơn. 2. Sự truyền nhiệt xãy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì dừng lại. 3. Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào. II. Phương trình cân bằng nhiệt Q tỏa ra = Q thu vào III. Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt Tóm tắt: Nhiệt lượng do quả cầu nhôm tỏa ra: m = 0,15kg 1 Q1 = m1.c1.(t1 – t) = 0,15.880.(100-25) = 9 900(J) c1 = 880J/kg.độ. Nhiệt lượng do nước thu vào: t = 100oC 1 Q2 = m2.c2.(t – t2) t = 25oC Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: c = 4 200J/kg.độ 2 Q1 = Q2 m2.c2.(t – t2) = 9 900 o t2 = 20 C 9900 m2 = = 0,47(kg) m2? 4200(25-20)
4. Bài 25: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT I. Nguyên lý truyền nhiệt Các thí nghiệm cũng như hiện tượng quan sát được trong đời sống và kỹ thuật và tự nhiên cho thấy khi có hai vật trao đổi nhiệt với nhau thì: 1. Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật cvó nhiệt độ thấp hơn. 2. Sự truyền nhiệt xãy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì dừng lại. 3. Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào. II. Phương trình cân bằng nhiệt Q tỏa ra = Q thu vào III. Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt IV. Vận dụng C1 Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200g nước đang sôi đổ vào 300g nước ở nhiệt độ phòng. (30oC) 0,2.c (100 - t) = 0,3 .c (t – 30) t = 58oC
5. Bài 25: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT I. Nguyên lý truyền nhiệt Các thí nghiệm cũng như hiện tượng quan sát được trong đời sống và kỹ thuật và tự nhiên cho thấy khi có hai vật trao đổi nhiệt với nhau thì: 1. Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật cvó nhiệt độ thấp hơn. 2. Sự truyền nhiệt xãy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì dừng lại. 3. Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào. II. Phương trình cân bằng nhiệt Q tỏa ra = Q thu vào III. Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt IV. Vận dụng C2 Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g nước. Miếng đồng nguội đi từ 80oC xuống 20oC. Hỏi nước nhận được một nhiệt lượng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ? NhiĐộ tăngệt lượng nhiệt nước độ của thu nước. vào bằng nhiệt lượng đồng tỏa ra. Q = m.c.∆t = 11400 ∆t = 5,4oC Q = m.c (t1 – t2)= 0,5 .380 .(80 – 20) = 11400(J)
6. Bài 25: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT I. Nguyên lý truyền nhiệt Các thí nghiệm cũng như hiện tượng quan sát được trong đời sống và kỹ thuật và tự nhiên cho thấy khi có hai vật trao đổi nhiệt với nhau thì: 1. Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật cvó nhiệt độ thấp hơn. 2. Sự truyền nhiệt xãy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì dừng lại. 3. Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào. II. Phương trình cân bằng nhiệt Q tỏa ra = Q thu vào III. Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt IV. Vận dụng C3 Để xác định nhiệtNhidungệt lượngriêngdocủa miếngmột kimkim loloại,ại tỏangườira: ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500Qg1nước= m1.c.(tở nhiệt1 – t) =độ 0,4.c.(10013oC. Một-20)miếng = 32c kim(J) loại có khối lượng 400g được nungNhiệtnónglượngđếndo100 nướcoC. Nhiệtthu vđộào:khi có cân bằng nhiệt là 20oC. Tính nhiệt dungQ2riêng= m2.ccủa2.(tkim – t2loại) = 0,5.4190.(20. Bỏ qua nhiệt-13)lượng = 14665làm nóng(J) nhiệt lượng kế và không khíÁp. Lâydụngnhiệtphươdungng riêngtrìnhcủacân nướcbằnglànhi4 ệt190: QJ/kg1 = .Qđộ2 32c = 14665 c = 458 (J/kg. độ)