Giáo án Vật lý 8 tiết 29: Phương trình cân bằng nhiệt

Ngày soạn: Ngày giảng: Tiết 30 Bài 25. Phương trình cân bằng nhiệt i/ mục tiêu 1. Kiến thức. - Phát biểu được 3 nội dung của nguyên lí truyền nhiệt. - Viết được phơng trình cân bằng nhiệt cho trường hợp có hai vật trao đổi nhiệt với nhau. - Giải được các bài toán đơn giản về trao đổi nhiệt giữa 2 vật 2. Kĩ năng. - Vận dụng công thức tính nhiệt lượng. 3. Thái độ. - Kiên trì, trung thực trong học tập. ii/ chuẩn bị - GV 2 bình chia độ. - Phích nớc nóng. iii/ các hoạt động dạy và học 1. ổn định lớp. - Kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ. - GV: Nhiệt lượng cần thu vào để nóng lên phụ thuộc vào những yếu tố nào? Viết công thức tính nhiệt lượng của một vật thu vào và nêu rõ đại lượng trong công thức. 3. Bài mới. ĐVĐ nh SGK Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung HĐ1. Tìm hiểu nguyên lí truyền nhiệt.. - Y/c HS đọc n/c nguyên lí truyền nhiệt. - GV thông báo 3 nội dung của nguyên lí truyền nhiệt. - GV: Em hãy dùng nguyên lí truyền nhiệt giải quyết tình huống nêu ra ở đầu bài. - GV N/x và chốt lại. - HS đọc N/c nguyên lí truyền nhiệt. - HS ghi vào vở. - HS vận dụng KT giải quyết tình huống nêu ra ở đầu bài. I/ nguyên lí truyền nhiệt 1. Nhiệt truyền từ vật có t0 cao sang vật có t0 thấp hơn. 2. Sự truyền nhiệt sảy ra cho tới khi t0 của 2 vật bằng nhau. 3. Nhiệt lợng do vật toả ra bằng nhiệt lượng của vật thu vào. HĐ2. Tìm hiểu về bức xạ nhiệt. - GV y/c HS dựa vào ND thứ 3 của nguyên lí truyền nhiệt viết phương trình cân bằng nhiệt. - GV N/x. - Tơng tự y/c HS viết công thức tính nhiệt lượng toả ra. - GV lu ý HS t là độ tăng t0 khi khi Q thu vào, khi Q toả ra thì t gọi là độ giảm t0. - Khi 2 vật trao đổi nhiệt cho nhau thì t0 cuối cùng có thể là t0 - HS dựa vào ND thứ 3 của nguyên lí truyền nhiệt viết phương trình cân bằng nhiệt. - HS viết công thức tính nhiệt lượng toả ra. II/ Phương trình cân bằng nhiệt. Q toả ra = Q thu vào Q toả ra = c.m. t trong đó: t = (t1 - t2) t1: nhiệt độ ban đầu. t2 : nhiệt độ cuối trong quá trình truyền nhiệt. HĐ3. Giải những ví dụ về phương trình cân bằng nhiệt. - Y/c Hs ghi đầu bài. - Hướng dẫn HS ghi T2, chú ý tới Đv của các đại lượng trong công thức. - GV cùng HS phân tích đầu bài. - GV: Nhiệt độ của vật khi cân bằng là bao nhiêu? - GV: Để tính m của vật trước hết ta phải tính gì? - GV dùng sơ đồ biểu diễn. 1000C Q toả 250C 250C Q thu 200C - Hs suy nghĩ và trả lời 250C. - Hs: Tính Q của quả cầu nhôm toả ra. - HS dựa vào sơ đồ để tính toán. III/ Ví dụ về phương trình cân bằng nhiệt. Cho biết: m1 = 0.15 kg t1 = 1000C c1 = 880J/ KgK t2 = 200C c2 = 4200 J/ KgK t = 250C m = ? Giải Nhiệt lượng của quả cầu nhôm toả ra để nước hạ nhiệt độ từ 1000C - 250C: Q1 = m1. c1 ( t1 - t ) = 0.15.880.( 100 - 25 ) = 9900 J Nhiệt lượng của nước thu vào để tăng từ 200C - 250C: Q2 = m2. c2 ( t - t2) Nhiệt lượng của quả nhôm toả ra đúng bằng nhiệt lượng nước thu vào : Q toả ra = Q thu vào m2. c2 ( t - t2) = 9900 m2 9900 4200.( 25 - 20 ) = 0.47 kg HĐ3. Vận dụng - GV y/c HS đọc N/c C1. - GV y/c HS xác định nhiệt độ nước trong thùng. - GV y/c HS tóm tắt đầu bài và tìm ẩn số của bài. - GV: Để tính được nhiệt độ cuối cùng khi nước trao đổi nhiệt độ cho nhau trước tiên ta phải tính gì? Đại lượng nào đã biết? Đại lượng nào chưa biết? - GV chốt lại. Viết công thức tính Q toả Viết công thức tính Q thu để tăng nhiệt độ từ 20 - 250C. - Sau khi tính toán Kq GV cùng HS làm Tn và đọc kq đo y/c HS S2 với kq tính toán. - Y/c HS N/x. - GV Y/c HS N/c C2 và thực hiện. - Y/c HS T2 Đb. - GV: Q nước nhận được có bằng Q do miếng Cu toả ra hay không? - Y/c HS viết công thức để thực hiện rồi thay số tính. - GV: ..................... - Y/c HS đọc ND C3 - Y/c HS T2 Đb và tìm ra ẩn số. - Y/c HS áp dụng CT để tính toán. - GV cùng HS thực hiện. - HS đọc N/c C1. - HS xác định nhiệt độ nước trong thùng. - HS suy ngĩ cách giải. - HS cùng GV làm TN S2 Kq tính và Kq TN - HS đọc ND C2 - HS T2 Đb. IV/ Vận dụng. C1. Tóm tắt: m1 = 200g = 0.2 kg t1 = 1000C m2= 300g = 0.3kg t2 = 200C c = 4200 J/ KgK t = ? Giải Nhiệt lượng của nước toả ra khi nhiệt độ hạ từ 1000C đến t0C: Q1 = m1. c ( t1 - t ) Nhiệt lựng của nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 200C đến t0C: Q2 = m2. c ( t2 - t ) Vì t2 < t nên : Q2 = m2. c ( t - t2 ) Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q2 m1. c ( t1 - t ) = m2. c ( t - t2 ) m1. t1 - m1 .t = m2.t - m2.t2 m1. t1 + m2.t2 = t. ( m1 + m2 ) t m1. t1 + m2.t2 ( m1 + m2 ) 0,2.100 + 0,3.20 0,2 + 0,3 = 520C b) Nhiệt độ tính được chỉ gần bằng nhiệt độ đo được trong TN vì trong khi tính toán bỏ qua sự trao đổi với các dụng cụ đựng nước và môi trường bên ngoài. C2. Tóm tắt: m1 = 0.2 kg t1 = 800C m2= 300g = 0.3kg t2 = 200C c1 = 380 J/ KgK ,c2 = 4200 J/ KgK t = ? Q = ? Giải. Nhiệt lượng của H20 nhận được = nhiệt lượng của miếng Cu toả ra: Q = m1. c1 ( t2 - t 1) = 0,5.380.( 80 - 20 ) = 11400 J Nước nóng thêm là: Q = m2. c2. t Q 11400 t = = = 5.430C m2.c2 0,5.4200 C3. m1 = 400 g = 0.4 kg t1 = 1000C m2 = 500 g = 0.5 kg t2 = 130C c2 = 4190 J/ KgK t = 200C c1 = ? Giải Nhiệt lượng miếng Cu toả ra: Q1 = m1.c1.(t1- t) = 0,4.c1.(100 - 20) Nhiệt lượng của nước thu vào: Q2 = m2.c2.(t - t2) = 0,5.4190.( 20 - 13 ) = 14665 J Nhiệt lượng thu vào = nhiệt lượng toả ra: Q1 = Q2 14665 c1 = = 485J/ KgK 0,4.( 100 - 20 ) HĐ4. Củng cố, dặn dò, ghi nhớ, hướng dẫn về nhà - Gọi HS đọc phần ghi nhớ. - GV đưa ra câu hỏi củng cố. + Em hãy nêu nguyên lí truyền nhiệt? + Viết phương trình cân bằng nhiệt? - GV dặn dò HS cề nhà học bài làm BT 25.1 - 25.4 SBT. - Đọc N/c bài 26. - GV cùng HS làm BT 25.1 và 25.2 SBT. - GV gọi HS trả lời và nhận xét. - HS đọc phần ghi nhớ. - Hs trả lời - HS ghi vào vở sự chuẩn bị cho bài sau. - HS làm BT 25.1 và 25.2 SBT. - HS so sánh với đáp án GV. - Ghi nhớ SGK 4. Củng cố. 5. Dặn dò. 6. Hướng dẫn - 25.1: A - 25.2: B