Vật lý 8 Phương trình cân bằng nhiệt
|
Nội dung bài viết gồm 2 phần:
A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
B. Bài tập và hướng dẫn giải
Câu 1: Trang 89 Sgk Vật lí lớp 8 a) 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 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 ? => Xem hướng dẫn giải
Câu 2: Trang 89 Sgk Vật lí lớp 8 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 bằng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ ? => Xem hướng dẫn giải
Câu 3: Trang 89 Sgk Vật lí lớp 8 Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ra 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 cân bằng nhiệt là 20oC. Tính nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/kg.K => Xem hướng dẫn giải Trắc nghiệm vật lí 8 bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt (P2)
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 (H.25.1) 2 – Bình : Dẻ 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 nưỞC. – An : Không phải ! Nhiệt phải truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn, nghĩa là từ giọt Hình 25.1 nuoc sang ca nuOC. Ai duúng, ai sai ? = I NGUYÊN LI TRUYÊN NHIÊT Các thí nghiệm cũng như hiện tượng quan sát được trong đời sống, kĩ thuật và tự nhiên cho thấy khi có hai vật trao đổi nhiệt với nhau thì: 1. Nhiệt tự 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 bảng nhau thì ngừng lại. 3. Nhiệt lượng do vật này toả ra bảng nhiệt lượng do Vật kia thu vào. = II – PHƯONG TRINH CÂN BANG NHIÊT Phương trình cân bảng nhiệt được Viết dưới dạng Qtoả ra = Qthu vào Nhiệt lượng toả ra cũng được tính bảng cÔng thức Q = m.c.At, nhưng trong đó At = t − t2, với t1 là nhiệt độ ban đầu còn t2 là nhiệt độ cuối trong quá trình truyền nhiệt.Thả một quả cầu nhÔm khối lượng 0,15kg được đun nóng tới 100°C vào một cốc nước Ở 20°C. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều băng 25°C. Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau. Cho biết Bài giải m1 = 0,15kg Nhiệt lượng quả cầu nhôm toả ra khi nhiệt độ hạ từ 100°C c1 = 880J/kgK xuống 25°C là : t = 100°C Q = m.c. (t1 – t) = 0, 15.880.(100 – 25) = 9.900J t = 250C Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ 20°C lên c2 = 4200J/kgK 25°C là : t2 = 20οC Q2 = m2.c2.(t – t2) = 250C Nhiệt lượng quả cầu toả ra bằng nhiệt lượng nước thu vào : t = Q = Q, m2 = ? m2.c2.(t-t’) = 9900J TTT = 9900 2 4200. (25 – 20) m2 = 0,47kg. v IV – VÂN DUNG a) Hay dùng phương trình cân bảng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn 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 bảng nhiệt độ đo được ? Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g nước. Miếng đồng nguội đi từ 80°C xuống 20°C. Hỏi nước nhận được một nhiệt lượng băng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ ? Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500g nước Ở nhiệt độ 13°C một miếng kim loại có khối lượng 400g được nung nóng tới 100°C. Nhiệt độ khi có cân băng nhiệt là 20°C. Tính nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4 190J/kg.K.& 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 cho tới khi nhiệt độ hai vật bằng nhau. + Nhiệt lượng vật này toả ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào. & Phương trình cân bằng nhiệt: Qioả ra = Qthu vào Co thé em chura biét Cơ thể con người tuy không ngừng truyền nhiệt với môi trường bên ngoài nhưng luôn luôn giữ nhiệt độ không đổi vào khoảng 37oC dù nhiệt độ bên ngoài có thể giảm xuống dưới 0°C hoặc tăng lên trên 50°C. Nhiệt từ Cơ thể con người có thể truyền ra bên ngoài bằng nhiều cách trong đó có dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Trung bình cơ thể con người toả ra môi trường bên ngoài dưới dạng nhiệt khoảng 17% năng lượng mà người đó tạo ra được. Nếu trời ẩm thì tỉ lệ này tăng lên. Hình 25.2 cho thấy tỉ lệ toả nhiệt dưới các hình thức dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ của một người Cởi trần, ngồi yên trong một phòng có nhiệt độ ôn hoà.
Xem toàn bộ tài liệu Lớp 8: tại đây
Giải Bài Tập Vật Lí 8 – Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí: Bài C1 (trang 89 SGK Vật Lý 8): a) Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200 g nước đang sôi đổ vào 300 g 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? Lời giải: a) Coi nhiệt độ nước sôi là t1 = 100oC, nhiệt độ nước trong phòng là t2 = 25oC. Gọi t là nhiệt độ hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt. – Nhiệt lượng do m1 = 200 g = 0,2 kg nước sôi tỏa ra: Q1 = m1.c.(t1 – t) – Nhiệt lượng do m2 = 300 g = 0,3 kg nước thu vào: Q2 = m2.c(t – t2) Phương trình cân bằng nhiệt: Q2 = Q1 hay m1.c(t1 – t) = m2.c.(t – t2) b) Nhiệt độ tính được không bằng nhiệt độ đo được là vì trên thực tế có sự mất lên thêm bao nhiêu độ. Bài C2 (trang 89 SGK Vật Lý 8): 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 bằng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ.Tóm tắt: m1 = 0,5 kg; c1 = 380 J/kg.K; m2 = 500 g = 0,5 kg; c2 = 4200 J/kg.K t1 = 80oC, t = 20oC Q2 = ?; Δt2 = ? Lời giải: Nhiệt lượng nước nhận được bằng đúng nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra là: Q2 = Q1 = m1.c1.(t1 – t) = 0,5.380.(80 – 20) = 11400 J Độ tăng nhiệt độ của nước là: Bài C3 (trang 89 SGK Vật Lý 8): Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào một lượng kế chứa 500g nước ở nhiệt độ 13oC một miếng kim loại có khối lượng 400 g được nung nóng tới 100oC. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 20oC. Tính nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí. Lấy nhiệt dung riêng của nước 4190J/kg.KTóm tắt:
m1 = 400g = 0,4 kg; c1; t1 = 100oC m2 = 500 g = 0,5 kg; c2 = 4190 J/kg.K; t2 = 13oC Nhiệt độ cân bằng: t = 20oC c1 = ? Lời giải: Nhiệt lượng do kim loại tỏa ra là: Q1 = m1.c1.(t1 – t) Nhiệt lượng do nước thu vào là: Q2 = m2.c2.(t – t2) Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 hay m1.c1.(t1 – t) = m2.c2.(t – t2) Nhiệt dung riêng của kim loại là:
|
