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

T 
I - Nguyên lí truyền nhiệt : 
 1- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn 
 2-Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại 
 3- Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào 
Ví dụ minh hoạ như sau : 
Vật A  Nhiệt độ cao 
Vật B  Nhiệt độ thấp 
Tiếp xúc nhau 
Nhiệt lượng toả ra 
 Nhiệt lượng  thu vào 
Nhiệt độ bằng nhau 
Truyền nhiệt 
TIẾT. 30: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT 
II - Phương trình cân bằng nhiệt : 
Q toả ra 
Q thu vào 
Nhiệt lượng toả ra cũng tính bằng công thức : 
Em hãy nhắc lại công thức tính nhiệt lượng mà vật thu vào ? 
Q thu vào = m .C . t 
Q toả ra = m .C . t 
Trong đó : t = t 1 - t 2  với t 1 là nhiệt độ đầu  t 2 là nhiệt độ cuối 
Trong đó : t = t 2 - t 1  với t 1 là nhiệt độ đầu  t 2 là nhiệt độ cuối 
 III - Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt : 
 Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,15kg được đun nóng tới 100 o C vào một cốc nước ở 20 o C. Sau một thời gian , nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25 o C. Tính khối lượng nước , coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau . 
 Tóm tắt :   m 1 = 0,15 KgC 1 = 880 J/ Kg.K t 1 = 100 o Ct = 25 o C 
C 2 = 4200 J/ Kg.K t 2 = 20 o Ct = 25 o C------------------------m 2 = ? Kg 
Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100 o C xuống 25 o C là : 	 	 
Giải 
Q1 = m 1 .C 1 .( t 1 – t ) 
= 0,15. 880( 100 - 25 ) = 
9900 (J) 
N. lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 20 o C lên 25 o C là : 
Q 2 = m 2 .C 2 .( t – t 2 ) 
= m 2 . 4200( 25 – 20) 
Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào 	 
 m 2 . 4200( 25 – 20) = 9900 (J) 
Q 2 = Q 1 
=> 
m 2 = 
=> 
 = 0,47Kg 
Nêu các bước giải bài toán 
TIẾT 30: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT 
 Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,15kg được đun nóng tới 100 o C vào một cốc nước ở 20 o C. Sau một thời gian , nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25 o C. Tính khối lượng nước , coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau . 
Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100 o C xuống 25 o C là :	 
Giải 
Q1 = m 1 .C 1 .( t 1 – t ) 
= 0,15. 880( 100 - 25 ) = 
9900 (J) 
Q 2 = m 2 .C 2 .( t – t 2 ) 
= m 2 . 4200( 25 – 20) 
 m 2 . 4200( 25 – 20) = 9900 (J) 
Q 2 = Q 1 
=> 
m 2 = 
=> 
 = 0,47Kg 
 III - Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt : 
Nêu các bước giải bài toán 
B1 : Xác định vật toả nhiệt , vật thu nhiệt . 
B2 : Viết biểu thức tính nhiệt lượng toả ra của vật toả nhiệt . 
B3 : Viết biểu thức tính nhiệt lượng thu vào của vật thu nhiệt . 
B4 : áp dụng phương trình cân bằng nhiệt để suy ra đại lượng cần tìm . 
Lưu ý : Khi có 2 vật trao đổi nhiệt với nhau và t là nhiệt độ chung của 2 vật khi xảy ra cân bằng nhiệt thì phương trình cân bằng nhiệt có thể được viết như sau : 
m 1 .c 1 .( t 1 – t ) = m 2 . c 2 .( t – t 2 ) 
C 1 : 
 a)- Hãy dùng phương trình cân 	 bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hổn hợp gồm 200g nước đang sôi đổ vào 300g nước ở nhiệt độ trong phòng . 
b)- Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giá trị của nhiệt độ tính được . Giải thích tại sao nhiệt độ tính được không bằng nhiệt độ đo được 
Tóm tắt câu a: C = 4200J/Kg.Km 1 = 200g = 0,2Kgm 2 = 300g = 0,3Kg t 1 = 100 o C t 2 = nhiệt độ phòng (25 o C) ------------------------ 
t = ? o C 
Giải 
Nhiệt lượng mà 200g nước sôi tỏa ra : 
Q 1 = m 1 .C.( t 1 - t 2 )  =0,2.C.(100 – t ) 
Nhiệt lượng mà 300g nước ở nhiệt độ phòng thu vào : 
Q 2 = m 2 .C.( t – 25 ) 
 = 0,3.C. ( t – 25 ) 
Theo phương trình cân bằng nhiệt , ta có : 	 Q 1 = Q 2  0,2.C.( 100 – t ) = 0,3.C.( t – 25 ) 20 – 0,2t 	= 0,3t – 7,5 20 – 7,5 = 0,3t + 0,2t 27,5 = 0,5tĐS : t = 55 o C 
C 2 : 
	 Người ta thả một miếng đồng khối 	 lượng 0,5Kg vào 500g nước . Miếng đồng nguội đi từ 80 o C xuống 20 o C. Hỏi nước nhận được một nhiệt lượng bằng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ ? 
Tóm tắt : 
m 1 = 0,5KgC 1 = 380J/Kg.K t 1 = 80 o Ct = 20 o C m 2 = 500g = 0,5Kg----------------