Bài giảng Vật lí Lớp 8 - Tiết 26: Công thức tính nhiệt lượng. Phương trình cân bằng nhiệt

Nội dung text: Bài giảng Vật lí Lớp 8 - Tiết 26: Công thức tính nhiệt lượng. Phương trình cân bằng nhiệt

1. TIẾT 26: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG – PHƯƠNG TÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
2. Tiết 26: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT I. Công thức tính nhiệt lượng: 1. Định nghĩa về nhiệt lượng Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận thêm vào hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt 2. Công thức tính nhiệt lượng thu v: Q = m.c.∆t Trong đó: + Q là nhiệt lượng vật thu vào (J) + m là khối lượng của vật (kg) o + ∆t = t2 – t1 là độ tăng nhiệt độ ( C) + c là nhiệt dung riêng của vật (J/kg.K) 3. Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần thu vào để làm cho 1kg chất đó tăng thêm 1oC
3. Nhiệt dung riêng của một số chất Chất Nhiệt dung Chất Nhiệt dung riêng(J/kg.K) riêng(J/kg.K) Nước 4200 Đất 800 Rượu 2500 Thép 460 Nước đá 1800 Đồng 380 Nhôm 880 Chì 130 * Nhiệt- Nhiệt dung dung riêng riêng của của một một chất chất cho cho biết biết nhiệt gì ? lượng cần truyền cho 1 kg chất đó để nhiệt độ tăng thêm 10C ( 1 K )
4. Muốn xác định nhiệt lượng vật 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 nào ?  C8: Tra bảng để biết nhiệt dung riêng của vật; cân vật để biết khối lượng, nhiệt kế đo nhiệt độ để xác định độ tăng nhiệt độ.
5. 4. VẬN DỤNG C9: Tính nhiệt lượng cần truyền cho 5 kg đồng để tăng nhiệt độ từ 200C lên 500C Tóm tắt: Bài làm: m = 5 kg Áp dụng công thức Q = m.c.∆t c = 380 J/kg.K 5.380.(50-20) 0 Thay số ta có: Q = t1= 20 C = 57000 (J) 0 t2= 50 C Vậy nhiệt lượng cần truyền cho 5kg đồng Q = ? để tăng nhiệt độ từ 200C lên 500C là 57000 (J)
6. C10: Một ấm đun nước bằng nhôm có khối lượng 0,5 kg chứa 2 lít nước ở 250C. Muốn đun sôi ấm nước này cần một nhiệt lượng bằng bao nhiêu ? Tóm tắt: Giải m1 = 5kg - Nhiệt lượng cần truyền cho ấm nhôm nóng o o m2 = 2kg lên từ 25 C đến 100 C là: c1 = 880J/kg. độ Q1 = m1.c1.∆t = 0,5.880.(100 - 25) =33.000(J) - Nhiệt lượng cần truyền cho nước nóng lên c2 = 42000J/kg.độ ∆t=100-25 =75oC 25oC đến 100oC là là: Q =? Q2 = m2.c2.∆t = 2.4200.75 = 630.000 (J) - Nhiệt lượng cần truyền cho ấm nước nóng lên 25oC đến 100oC là là: Q = Q1 + Q2 = 33000 + 630000 = 633.000(J)
7. III. Phương trình cân bằng nhiệt Quan sát thí nghiệm mô phỏng Tiếp xúc nhau Vật A Nhiệt lượng Nhiệt lượng Vật B Nhiệt độ caotoả raNhiệtTruyền độ nhiệt bằng nhauthu vào Nhiệt độ thấp Nhiệt lượng vật thu vào và nhiệt lượng vật tỏa ra có quan hệ gì? Theo em khi nào thì xảy ra sự truyền nhiệt giữa hai vật ? Quá trình truyền nhiệt khi nào thì dừng lại ?
8. III. Phương trình cân bằng nhiệt 1. Nguyên lý truyền nhiệt - Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn. - Sự truyền nhiệt xãy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì dừng lại. - Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.
9. Có hai vật trao đổi nhiệt với nhau Vật tỏa nhiệt Vật thu nhiệt Khối lượng m1( Kg ) Khối lượng m2( Kg ) 0 0 Nhiệt độ ban đầu t1 ( C) Nhiệt độ ban đầu t2 ( C) Nhiệt độ cuối t (0C) Nhiệt độ cuối t (0C) Nhiệt dung riêng c1 (J/Kg.K) Nhiệt dung riêng c2 (J/Kg.K) Q tỏa ra = m1c1(t1 – t) Qthu vào = m2c2(t - t2) Qtỏa ra = Qthu vào m1c1(t1 – t) =m2c2(t - t2) m1c1∆t1= m2c2∆t2
10. 2. Phương trình cân bằng nhiệt Q tỏa ra = Q thu vào Trong đó: Q tỏa ra = m.c. ∆t = m.c.(t1 – t2) Q thu vào = m.c. ∆t = m.c.(t2 – t1) với : ∆t là độ chênh lệch nhiệt độ (t1 là nhiệt độ ban đầu còn t2 là nhiệt độ cuối cùng của quá trình truyền nhiệt.)
11. Ví dụ: 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. (25oC) Tóm tắt: Bài giải m1 = 200g=0,2kg Nhiệt lượng do nước sôi tỏa ra: t = 100oC 1 Q1 = m1.c1.(t1 – t) = 0,2.4200.(100-t) C1 = C2 = Nhiệt lượng do nước ở nhiệt độ phòng thu vào: 4200J/kg.K Q2 = m2.c2.(t – 30) = 0,3.4200.( t – 30) o t2 = 25 C Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: m =300= 0,3kg 2 Q1 = Q2  0,2.4200.(100-t) = 0,3.4200.(t – 20) t = ?  20-0,2t = 0,3t- 6=>t = 520C Đáp số: 520C