Bài giảng chuyên đề Vật lý 8 Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt

Chia sẻ: Tấn Manh | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:19

Thêm vào BST

Báo xấu

229
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng chuyên đề Vật lý 8 Bài 25 - Phương trình cân bằng nhiệt trình về các nội dung: Nguyên lý truyền nhiệt, phương trình cân bằng nhiệt, ví dụ về phương trình cân bằng nhiệt, vận dụng. Để nắm vững nội dung bài giảng mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng chuyên đề Vật lý 8 Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt

• CHUYÊN ĐỀ VẬT LÍ 8
Tiết 33 : Bài 25 PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
Đố biết khi nhỏ một giọt nước sôi vào ca đựng nước nóng thì giọt nước truyền nhiệt cho ca nước hay ca nước truyền nhiệt cho giọt nước? ? Nhieät truyeàn töø vaät coù nhieät naêng lôùn hôn sang vaät coù nhieät naêng nhoû hôn, nghóa laø töø ca nöôùc sang gioït nöôùc. Nhieät truyeàn töø vaät coù nhieät ñoä cao hôn sang vaät coù nhieät ñoä thaáp hôn, nghóa laø töø gioït nöôùc sang ca nöôùc.
PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT I. NGUYÊN LÍ TRUYỀN NHIỆT Nhiệt tự 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 lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.
II. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Qtỏa ra= Qthu vào Qthu vào= = m.c.(t2 – t1) m.c.t Qtỏa ra= = m.c.(t1 – t2) m.c.t t1 là nhiệt độ ban đầu của vật trong quá trình truyền nhiệt t2 là nhiệt độ lúc sau của vật trong quá trình truyền nhiệt Qthu vào(t = t2 – t1 ) Độ tăng nhiệt độ Qtỏa ra (t = t1 – t2 ) Độ giảm nhiệt độ
III. VÍ DỤ VỀ DÙNG PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT • Ví dụ 1: Ví dụ 2: Một cục đồng có khối lượng 0,3kg ở Một cục đồng có khối nhiệt độ 500 C. Tính nhiệt lượng cần thiết để cục đồng giảm xuống400 C. lượng 0,3kg ở nhiệt độ 200 C. Tính nhiệt lượng cần thiết để cục đồng tăng lên 300 C.
Vi dụ 1: Vi dụ 2: m=0,3kg t1 = 200 C m=0,3kg t2 =300 C t1 = 500 C C=380J/kg.K Tính Q= ? t2 =400 C Nhiêt lượng cục đồng thu vao để C=380J/kg.K tăng thêm 100 C là. Q=m.c.(t1 - t2 ) = 0,3.380.10= 1140J. Tính Q= ? Đáp số:Q= 1140J Nhiêt lượng cục đồng tỏa ra để giảm thêm 100 C là. Q=m.c.(t1 t2 ) = 0,3.380.10= 1140J. Đáp số: Q= 1140J.
VÍ DỤ VỀ DÙNG PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,15kg được đun nóng tới 100oC vào một cốc nước ở 20oC. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25oC. Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau. Tóm tắt: m1= 0,15 kg c1 = 880 J/kg.K t1 = 100oC t = 25oC c2 = 4200 J/kg.K t2 = 20oC t = 25oC m2 = ?
Bài giải: Tóm tắt: Nhiệt lượng do quả cầu tỏa ra khi hạ m1= 0,15 kg nhiệt độ từ 100oC xuống 25oC là: c1 = 880 J/kg.K Q1 = m1.c1.(t1-t) t1 = 100oC Nhiệt lượng mà nước thu vào khi t = 25oC tăng nhiệt độ từ 20oC lên 25oC là: c2 = 4200 J/kg.K Q2 = m2.c2.(t-t2) t2 = 20oC Nhiệt lượng mà quả cầu tỏa ra bằng nhiệt lượng mà nước thu vào nên ta t = 25oC có: Q1 = m1.c1.(t1- = m2.c2.(t- m2 = ? Q2 m1.c1.(t1-t) 0,15.880.(100 t2) - m2 t) = 25) c2.(t- 4200.(25 – 20) = t2) 0,47 kg Vậy khối lượng của quả cầu nhôm là m2 0,47 kg
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 trong phòng. Tóm tắt: m1= 0,2 kg t1 = 100oC m2= 0,3 kg t2 = 25oC t=?
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 trong phòng. Bài giải: Tóm tắt: Nhiệt lượng mà nước nóng tỏa ra là: m1= 0,2 kg Q1 = m1.c.(t1-t) t1 = 100oC Nhiệt lượng mà nước lạnh thu vào là: m2= 0,3 kg Q2 = m2.c.(t-t2) t2 = 32oC Nhiệt lượng mà nước nóng tỏa ra bằng t=? nhiệt lượng mà nước lạnh thu vào nên ta Q1có: = m1.c.(t1-t)= m2.c.(t- Q2 t2) …………………………..… m1.t1+ m2.t2 t = m1 + m2
IV. VẬN DỤNG C1: Bài giải: Tóm tắt: Nhiệt lượng mà nước nóng tỏa ra là: Q1 = m1.c.(t1-t) m1= 0,2 kg t1 = 100oC Nhiệt lượng mà nước lạnh thu vào là: Q2 = m2.c.(t-t2) m2= 0,3 kg Nhiệt lượng mà nước nóng tỏa ra bằng t2 = 25oC nhiệt lượng mà nước lạnh thu vào nên t=? ta có: Q1 = m1.c.(t1-t)= m2.c.(t- Q2 m1.t1- m1.t= m2.tt2) – m2.t2 m1.t1+ m2.t2= (m1 + m2)t + 0,3.25 m1.t1+ m2.t2 0,2.100 t = m1 + m2 = = 55oC 0,2 +0,3 Vậy nhiệt độ của hỗn hợp nước khi cân bằng nhiệt là t = 55oC * Vì khi tính ta đã bỏ qua phần nhiệt lượng truyền cho môi trường xung quanh và bình chứa nên nhiệt độ tính được không bằng nhiệt độ đo được
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 đã nhận được một nhiệt lượng bằng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ? Giải: Tóm tắt: Nhiệt lượng mà nước thu vào bằng m1 = 0,5 kg nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa ra c1 = 380 là: J/kg.K = m1.c1(t1-t) Q2 = Q1 t1 = 80oC = 0,5.380.(80-20) = 11 t = 20oC 400 J m2 = 0,5 kg Q 11 400 Nước nóng thêm=lên: 5,43oC c2 = 4200 2 m2.c2 0,5.4200 J/kg.K t = Q2 = ? t = ?
IV. VẬN DỤNG C3: Để xác định NDR của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500g nước ở nhiệt độ 13oC một miếng kim loại có khối lượng 400g được nung nóng tới 100oC. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 20oC. Tính NDR của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí. Lấy NDR của nước Tómlàtắt: 4 190 J/kg.K. m1 = 0,4 kg t1 = 100oC m2 = 0,5 kg c2 = 4190 J/kg.K t2 = 13oC t = 20oC c1 = ?
IV. VẬN DỤNG C3: Giải: Nhiệt lượng mà miếng kim loại tỏa Tóm tắt: ra là: m1 = 0,4 kg Q1 = m1.c1.(t1 – t) t1 = 100oC Nhiệt lượng mà nước thu vào là: m2 = 0,5 kg c2 = 4190 Q2 = m2.c2.(t - t2) J/kg.K Nhiệt lượng mà miếng kim loại tỏa t2 = 13oC ra bằng nhiệtm1.c1.(t1 lượng mà -t) =nước thu m2.c2(t- t = 20oC vào nên: t2) Q1 = m2.c2.(t Q2 – 0,5.4190.(20-13) c1 = ? c1= t2) = m1.(t1- 0,4.(100-20) t) 458 J/kg.K Kim loại này là thép
I. NGUYÊN LÍ TRUYỀN NHIỆT Khi có hai vật truyền nhiệt cho nhau thì: 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 hai vật bằng nhau thì ngừng lại. - Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào. II. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT QTỏa ra = QThu vào
Hướng dẫn về nhà: v Học bài cũ. v Đọc phần “Có thể em chưa biết” v Làm bài tập từ bài 25.1 đến 25.5 (SBT)
CÁC BƯỚC GIẢI BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Đọc kỹ đề bài và xác định: Có mấ y vât trao đ ̣ ởi nhiêt v ̣ ớ i nhau. Vât na ̣ ̀ o thu nhiêt, vât na ̣ ̣ ̀ o toa nhiêt? ̉ ̣ - Nhiệt độ ban đầu, nhiệt độ lúc sau của mỗi vật. - Viết các công thức tính nhiệt lượng mà các vật tỏa ra, nhiệt lượng các vật thu vào - Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt Qtỏa ra = Qthu vào rồi rút ra đại lượng cần tìm
BÀI HỌC KẾT THÚC Chúc sức khoẻ các thầy cô giáo! Chúc các em học sinh học tập tốt!