Vật lý 8 Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt

You are viewing the article: Vật lý 8 Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt at Vuidulich.vn

Or you want a quick look: Lý thuyết Phương trình cân bằng nhiệt

Vật lý 8 Bài 25 giúp các em học sinh lớp 8 nắm vững được kiến thức về nguyên lý truyền nhiệt, phương trình cân bằng nhiệt. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Vật lí 8 chương II trang 89.

Việc giải bài tập Vật lí 8 bài 25 trước khi đến lớp các em nhanh chóng nắm vững kiến thức hôm sau ở trên lớp sẽ học gì, hiểu sơ qua về nội dung học. Đồng thời giúp thầy cô tham khảo, nhanh chóng soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng tham khảo tại đây.

Lý thuyết Phương trình cân bằng nhiệt

1. Nguyên lí truyền nhiệt

Khi có hai vật truyền nhiệt với nhau thì:

Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại.
Nhiệt lượng do vật này thu vào bằng nhiệt lượng do vật kia tỏa ra.

Ví dụ: Thả một thỏi kim loại đã được nung nóng vào một bể nước, ban đầu nhiệt độ của thỏi kim loại lớn hơn nhiệt độ của nước nên có sự trao đổi nhiệt: Thanh kim loại tỏa nhiệt và giảm nhiệt độ còn nước thu nhiệt để tăng nhiệt độ. Khi nhiệt độ của thanh kim loại và của nước ngang bằng nhau thì quá trình truyền nhiệt kết thúc.

2. Phương trình cân bằng nhiệt

– Trong quá trình trao đổi nhiệt, nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào.

– Phương trình cân bằng nhiệt:

READ Cách nhận và nhập code Thời đại Ninja mới nhất | Vuidulich.vn

Q_tỏa = Q_{thu vào}

Trong đó: Q_{thu vào} = m.c. Δ t

Δ t là độ tăng nhiệt độ
Δ t = t2 – t1 (t2 > t1)

Q_tỏa = m’.c’. Δ t’

Δ t’ là độ giảm nhiệt độ
Δ t’ = t1’ – t2’ (t1’ > t2’)

Giải bài tập Vật lý 8 bài 25 trang 89

Bài C1 (trang 89 SGK Vật lí 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?

Gợi ý đáp án:

a) Coi nhiệt độ nước sôi là t₁ = 100^oC, nhiệt độ nước trong phòng là t₂ = 25^oC.

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:

$eqalign{ & {Q_1} = {Q_2} Leftrightarrow 0,2.c.left( {100;-{rm{ }}t} right); = 0,3.c.left( {t;-{rm{ }}25} right); cr & Leftrightarrow 0,2.100 - 0,2t = 0,3.t - 0,3.25 cr & Leftrightarrow t = {{0,2.100 + 0,3.25} over {0,2 + 0,3}} = {55^0}C cr}$

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 lí 8)

Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g nước. Miếng đồng nguội đi từ 80^oC xuống 20^oC. 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 = 80^oC, t = 20^oC

Q₂ = ?; Δt₂ = ?

Gợi ý đáp án:

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:

$Delta t = {{{Q_2}} over {{m_2}.{c_2}}} = {{11400} over {0,5.4200}} approx {5,43^0}C$

Bài C3 (trang 89 SGK Vật lí 8)

Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào một lượng kế chứa 500g nước ở nhiệt độ 13^oC một miếng kim loại có khối lượng 400 g được nung nóng tới 100^oC. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 20^oC. 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.K

Tóm tắt:

m₁ = 400g = 0,4 kg; c₁; t₁ = 100^oC

m₂ = 500 g = 0,5 kg; c₂ = 4190 J/kg.K; t₂ = 13^oC

READ Hoa bỉ ngạn là gì? Ý nghĩa và truyền thuyết về hoa bỉ ngạn

Nhiệt độ cân bằng: t = 20^oC

c₁ = ?

Gợi ý đáp án:

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:

$eqalign{ & {Q_1} = {Q_2} Leftrightarrow 0,4.c.left( {100-20} right) = 0,5.4190.left( {20-13} right) cr & Rightarrow c = {{0,5.4190.left( {20-13} right)} over {0,4.left( {100-20} right)}} approx 458left( {J/kg.K} right) cr}$

Lý thuyết Phương trình cân bằng nhiệt

1. Nguyên lí truyền nhiệt

Khi có hai vật truyền nhiệt với nhau thì:

Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì ngừng lại.
Nhiệt lượng do vật này thu vào bằng nhiệt lượng do vật kia tỏa ra.

2. Phương trình cân bằng nhiệt

– Trong quá trình trao đổi nhiệt, nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào.

– Phương trình cân bằng nhiệt:

Q_tỏa = Q_{thu vào}

Trong đó: Q_{thu vào} = m.c. Δ t

Δ t là độ tăng nhiệt độ
Δ t = t2 – t1 (t2 > t1)

Q_tỏa = m’.c’. Δ t’

Δ t’ là độ giảm nhiệt độ
Δ t’ = t1’ – t2’ (t1’ > t2’)