Giáo án Vật lý lớp 8 tiết 30: Phương trình cân bằng nhiệt

Ngày soạn: 31 /03 /2012 Ngày dạy: 02 /04 /2012 Tiết 30: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT A. MỤC TIÊU: Kiến thức: Biết:ba nội dung của nguyên lí truyền nhiệt. Hiểu và viết được phương trình cân bằng nhiệt cho trường hợp hai vật trao đổi nhiệt với nhau. Vận dụng phương trình cân bằng nhiệt giải các bài tập đơn giản về nhiệt. Kỹ năng: áp dụng công thức tính nhiệt lượng khi vật thu vào hoặc tỏa ra nhiệt lượng. Thái độ: tích cực khi giải các bài tập, hợp tác khi hoạt động nhóm. B. CHUẨN BỊ: Các bài giải trong phần vận dụng. C. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 1. Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số (1 phút) 2. Bài mới: TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, tổ chức tình huống học tập (5 phút) * KT bài cũ: Viết công thức tính nhiệt lượng và nêu tên đơn vị của các đại lượng trong công thức. Nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K có ý nghĩa gì? * Tổ chức tình huống: Như SGK - Gọi HS đọc phần mở bài - HS lên bảng trả lời - Đọc phần mở bài - Lắng nghe và suy nghĩ Hoạt động 2: Nguyên lí truyền nhiệt (7 phút) - Thông báo cho HS 3 nguyên lí truyền nhiệt - Yêu cầu HS dùng nguyên lí truyền nhiệt để giải thích phần đặt vấn đề ở đầu bài. - Cho ví dụ thực tế I- Nguyên lí truyền nhiệt: Tìm hiểu nguyên lí truyền nhiệt Giải quyết phần mở bài 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. Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào. Hoạt động 3: Phương trình cân bằng nhiệt (7 phút) - Thông báo: nhiệt truyền từ cao sang thấp cho đến khi cân bằng. Khi cân bằng thì nhiệt lượng do vật lạnh thu vào bằng nhiệt lượng do vật nóng tỏa ra. - Công thức tính nhiệt lượng do vật nóng tỏa ra? II- Phương trình cân bằng nhiệt: Xây dựng phương trình cân bằng nhiệt theo sự hướng dẫn của GV Nêu công thức tính nhiệt lượng do vật nóng tỏa ra Qtỏa ra = m.c. rt Trong đó: rt= t1- t2 t1: nhiệt độ lúc đầu t2: nhiệt độ lúc sau Qtỏa ra = Qthu vào Hoạt động 4: Ví dụ về phương trình cân bằng nhiệt (15 phút) - Nhiệt độ vật nào cao hơn? - Vật truyền nhiệt từ vật nào sang vật nào? - Nhiệt độ cân bằng là bao nhiêu? - Nhiệt dung riêng của nhôm và nước có được do đâu? - Công thức tính nhiệt khi vật tỏa nhiệt? - Khi vật nóng lên thì phải nhận nhiệt lượng. Nó tính theo công thức nào? - Khi tiếp xúc nhau thì quả cầu truyền nhiệt làm cho nước nóng lên cho đến khi cân bằng. - Gọi HS lên bảng tính III-Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt: HS đọc đề bài Nhiệt độ quả cầu Nhiệt lượng truyền từ quả cầu sang nước. Nhiệt độ cân bằng 25oC Dựa vào bảng nhiệt dung riêng của một số chất. Qtỏa = m1.c1. rt1 rt1 = t1 – t =100-25=750C Qthu = m2.c2. rt2 rt2 = t – t2 rt2 = 25 –20 = 50C Giải Nhiệt lượng nước thu vào bằng nhiệt lượng quả cầu tỏa ra: Qthu = Qtỏa Û m2.c2. rt2 = m1.c1. rt1 Û m2.4200.5 = 0,15.880. 75 Þ m2 = 0,47 kg - HS lên bảng tính Tóm tắt: m1= 0,15kg c1 = 880J/kg.K t1 = 100oC t =25oC c2 =4200J/kg.K t2 = 20oC m2 = ? Hoạt động 5: Vận dụng, củng cố, dặn dò (10 phút) - Hướng dẫn HS làm bài tập C1 , C2, C3 - Yêu cầu HS làm bài theo nhóm - Gọi đại diện nhóm trình bày bài giải - Hoàn chỉnh bài giải * Về nhà: làm bài tập 25.1 à 25.6, chuẩn bị bài “ Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu” IV- Vận dụng: Làm bài tập C2,C3 theo nhóm Đại diện nhóm trình bày C2:Tóm tắt: m1 = 0,5kg, c1 = 380J/kg.K m2 = 500g = 0,5kg t1 = 800C, t2 = 200C c2 = 4200J/kg.K Q = ? Dt = ? Cả lớp hoàn chỉnh bài giải Giải Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra bằng nhiệt lượng nước nhận được: Qtỏa = Qthu Qtỏa = m1.c1.(t1 – t2)=0,5.380.(80-20) = 11400J Nước nóng lên thêm: Áp dụng công thức: Qthu = m2.c2. Dt Þ Dt == 5,340C C3: Tóm tắt: m1 = 500g = 0,5kg t1 = 130C c1 = 4190J/kg.K m2 = 400g = 0,4kg t2 = 1000C t = 200C c2 = ? Giải Nhiệt lượng nước thu vào: Qthu = m1.c1.(t – t1) = 0,5.4190.(20 - 13) Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra: Qtỏa= m2.c2.(t2 – t) = 0,4.c2.(100 - 20) Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào: Qtỏa = Qthu 0,4.c2.(100 - 20) = 0,5.4190.(20 - 13) c = = 458J/kg.K Kim loại này là thép. - Nhận nhiệm vụ học tập. D. RÚT KINH NGHIỆM