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

 Bài 25
 PHƯƠNG TRèNH 
 CÂN BẰNG NHIỆT
 Kiểm tra bài cũ:
 Hóy viết cụng thức tớnh nhiệt lượng vật thu vào khi núng lờn giải 
thớch ý nghĩa, đơn vị của từng đại lượng cú mặt trong cụng thức ?
 Trả lời : Q = m.C. t
 Trong đú :
 ũ Q là nhiệt lượng vật thu vào ( J )
 ũ m là khối lượng của vật ( Kg )
 0
 ũ t = t2– t1 là độ tăng nhiệt độ C (*K )
 ũ C là nhiệt dung riờng ( J/Kg.K ) Quan sỏt hỡnh sau 
 Đố biết khi nhỏ một giọt nước sụi vào Giọt 
 một ca đựng nước núng thỡ giọt nước nước sụi
 truyền nhiệt cho ca nước hay ca nước 
 truyền nhiệt cho giọt nước ?
 Dễ quỏ ! Nhiệt phải truyền từ vật cú 
nhiệt năng lớn hơn sang vật cú nhiệt 
năng nhỏ hơn, nghĩa là từ ca nước 
sang giọt nước.
 Khụng phải ! Nhiệt phải truyền từ vật Ca đựng 
cú nhiệt độ cao hơn sang vật cú nhiệt nước núng
độ thấp hơn, nghĩa là từ giọt nước 
sang ca nước.
 Ai đỳng, ai sai ? PHƯƠNGPHƯƠNG TRèNHTRèNH CÂNCÂN BẰNGBẰNG NHIỆTNHIỆT
I - Nguyờn lớ truyền nhiệt :
l  1- Nhiệt truyền từ vật cú nhiệt độ cao hơn sang vật cú nhiệt độ thấp hơn
l  2-Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thỡ ngừng lại
l  3- Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào
Vớ dụ minh hoạ như sau : 
 Nhiệt độ bằng nhau
 Nhiệt lượng Nhiệt lượng Vật B 
 Vật A Truyền nhiệt
 Nhiệt độ caotoả ra thu vàoNhiệt độ thấp
 Tiếp xỳc nhau PHƯƠNGPHƯƠNG TRèNHTRèNH CÂNCÂN BẰNGBẰNG NHIỆTNHIỆT
II - Phương trỡnh cõn bằng nhiệt :
 Q toả ra Q thu vào
 Q = m .C . t
 toả ra Q thu vào = m .C . t
 Trong đú : t = t2- t1 
 Trong đú : t = t1- t2 
 với t1là nhiệt độ đầu
 với t1là nhiệt độ đầu
 t2 là nhiệt độ cuối
 t2 là nhiệt độ cuối Em hóy nhắc lại cụng thức 
 Nhiệt lượng toả ra cũng tớnh nhiệt lượng mà vật thu 
 tớnh bằng cụng thức : vào ? III - Vớ dụ về dựng phương trỡnh cõn bằng nhiệt :
 Thả một quả cầu nhụm khối lượng 0,15kg được đun núng tới 100oC 
vào một cốc nước ở 20oC. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của 
nước đều bằng 25oC. Tớnh khối lượng nước, coi như chỉ cú quả cầu và 
nước truyền nhiệt cho nhau.
 Giải
 Nhiệt lượng quả cầu nhụm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100oC 
 xuống 25oC là :
 Q1 = m1.C1.( t1 – t ) = 0,15. 880( 100 - 25 ) = 9900 (J)
 N. lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 20oC lờn 25oC là :
 Q2 = m2.C2.( t – t2 ) = m2. 4200( 25 – 20)
 Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào
 Q2 = Q1 => m2. 4200( 25 – 20) = 9900 (J)
 = 0,47Kg
 => m2 =
 Nờu cỏc bước giải bài toỏn PHƯƠNGPHƯƠNG TRèNHTRèNH CÂNCÂN BẰNGBẰNG NHIỆTNHIỆT
 Lưu ý: Khi cú 2 vật trao đổi nhiệt với nhau và t là nhiệt độ 
 chung của 2 vật khi xảy ra cõn bằng nhiệt thỡ phương trỡnh 
 III - Vớ dụ về dựng phương trỡnh cõn bằng nhiệt :
 cõn bằng nhiệt cú thể được viết như sau:
 Thả một quả cầu nhụm khối lượng 0,15kg được đun núng tới 100oC vào một cốc 
nước ở 20oC. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25oC. Tớnh 
khối lượng nước, coi như chỉ cú quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau.
 Giải
B1: XỏcXỏc địnhđịnh vậtvật toảtoả Nhiệt lượng quả cầu nhụm tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100oC 
nhiệt, vật thu nhiệt. xuống 25oC là :
 9900 (J)
B2: ViếtViết biểubiểu thứcthức Q1 = m1.C1.( t1 – t ) = 0,15. 880( 100 - 25 ) =
tớnh nhiệt lượng toả 
ra của vật toả nhiệt.
ra của vật toả nhiệt. Q2 = m2.C2.( t – t2 ) = m2. 4200( 25 – 20)
B3: Viết biểu thức 
tớnh nhiệt lượng thu Q = Q
 2 1 => m2. 4200( 25 – 20) = 9900 (J)
vào của vật thu 
 = 0,47Kg
nhiệt. => m2 =
B4: ỏp dụng phương 
trỡnh cõn bằng nhiệt 
để suy ra đại lượng 
cần tỡm. Nờu cỏc bước giải bài toỏn a)- Hóy dựng phương trỡnh cõn 
 bằng nhiệt để tớnh nhiệt độ của Nhiệt lượng mà 200g nước 
hổn hợp gồm 200g nước đang sụi đổ sụi tỏa ra :
vào 300g nước ở nhiệt độ trong phũng. Q1 = m1.C.( t1 - t2 ) 
 =0,2.C.(100 – t ) 
 Nhiệt lượng mà 300g nước ở 
 nhiệt độ phũng thu vào :
 Q2 = m2.C.( t – 25 )
 = 0,3.C. ( t – 25 )
 Túm tắt cõu a: Theo phương trỡnh cõn bằng nhiệt, ta 
 C = 4200J/Kg.K cú : 
 Q = Q 
 m = 200g = 0,2Kg 1 2 
 1 0,2.C.( 100 – t ) = 0,3.C.( t – 25 )
 m2 = 300g = 0,3Kg 20 – 0,2t = 0,3t – 7,5
 o
 t1 = 100 C 20 – 7,5 = 0,3t + 0,2t
 t = nhiệt độ phũng (25oC) 27,5 = 0,5t
 2 ĐS : t = 55oC
 ------------------------
 t = ? oC 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 
nhiờu và núng lờn thờm bao nhiờu độ ?
Túm tắt : Giải
 Nhiệt lượng mà nước nhận băng nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa 
 ra : Q2 = Q1 = m1C1( t1 – t )
 = 0,5.380.( 80 – 20 ) 
 = 11400 J
 Nước núng thờm :
 Q2 = m2.C2. t2
 11400 = 0,5.4200. t2 
 o
 t2 = 5,43 C 
 o
 ĐS : Q2 = 11400 J và nước núng thờm 5,43 C IV - Vận dụng:
C3. Để xỏc định nhiệt dung riờng của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng 
kế chứa 500g nước ở nhiệt độ 130C một miếng kim loại cú khối lượng 400g 
được nung núng tới 1000C. Nhiệt độ khi cú cõn bằng nhiệt là 200C. Tớnh nhiệt 
dung riờng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm núng nhiệt lượng kế và khụng 
khớ. Lấy nhiệt dung riờng của nước là 4190J/kg.K
 Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra
 Q = m C ( t – t ) = 0,4.C .( 100 – 20 )
 C3: Túm tắt:Theo phương trỡnh cõn 1 1 1 1 1
 bằng nhiệt:
 Nhiệt lượng nước thu vào: Q = m .C t
 Kim loại(toả) Nước (thu) 2 2 2. 
 m1= 400g m2 =500g = 0,5 . 4190 . ( 20 – 13 ) = 14665 (J )
 = 0,4kg =0,5kg
 0 0 Theo phương trỡnh cõn bằng nhiệt:
 t1 = 100 C t’1 = 13 C 
 0 0
 t2 = 20 C t’2 = 20 C Q2 = Q1
 c2 =4190 J/kg.K
 ----------------------------------------- 0,4.C1.80 = 14665(J)
 c1 = ? tờn?
 C1 = 14665 : 32 = 458,281
 J/ kg K
 Kim loại đú là Thộp Củng cố :
l Hóy nờu nguyờn lớ truyền nhiệt ?
l  1- Nhiệt truyền từ vật cú nhiệt độ cao hơn sang vật cú nhiệt độ thấp hơn
l  2-Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thỡ ngừng 
 lại
l  3- Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào
•Phương trỡnh cõn bằng nhiệt được viết như thế nào ?
 Qtỏa = Qthu
•Hóy nờu cỏch giải bài tập dựng: PT- CBN?
 Bước 1 : Đọc kĩ đề 
 Bước 2 : Phõn tớch đề tỡm ra hướng giải
 _ Tỡm xem cú bao nhiờu vật trao đổi nhiệt với nhau, vật nào thu nhiệt, vật nào toả nhiệt?
 _ Nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối của từng vật là bao nhiờu?
 _ Nhiệt độ khi cõn bằng là bao nhiờu? ( nhiệt độ hỗn hợp t)
 Bước 3: Túm tắt đề: bằng kớ hiệu và đổi đơn vị cho phự hợp
 Bước 4: Giải theo dữ kiện đó túm tắt
 Bước 5: Kiểm tra kết quả và ghi đỏp số Cho ba vật giống hệt nhau:
 0
Vật A cú nhiệt độ: 100 C
 0
Vật B cú nhiệt độ: 0 C
 0
 Vật C cú nhiệt độ: 0 C
l Theo nguyên lí truyền nhiệt, các em hãy tìm cách 
 cho chúng tiếp xúc nhau sao cho kết quả cuối 
 cùng mà vật B & vật C lại có nhiệt độ cao hơn vật 
 A?
l Chúc các em thành công. VềVề nhà:nhà:
l - Học bài
l Làm bài tập C2, C3 SGK/89