Giải bài C1,C2,C3 trang 89 SGK Lý 8: Phương trình cân bằng nhiệt

Tóm tắt lý thuyết, Trả lời và Giải bài C1,C2,C3 trang 89 SGK Lý 8: Phương trình cân bằng nhiệt

A. Tóm tắt lý thuyết: Phương trình cân bằng nhiệt

1. Nguyên lí truyền nhiệt

– 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 tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào.

Lưu ý: Cần phân biệt sự khác nhau giữa các khái niệm nhiệt độ, nhiệt năng và nhiệt lượng. Trong nhiều vật khác nhau khi nhiệt độ của vật nào đó lớn nhất thì chưa chắc nhiệt năng của vật đó lớn nhất so với các vật khác. Hoặc trong nhiều vật khác nhau, khi độ tăng nhiệt độ của vật đó lớn nhất thì chưa chắc nhiệt lượng của vật đó lớn nhất so với các vật khác.

2. Phương trình cân bằng nhiệt: Q_{tỏa ra} và Q_{thu vào} 

Lưu ý: Nhiệt lượng tỏa ra cũng được tính bằng công thức: Q = c . m . ∆t, nhưng trong đó

∆t = t₁ – t₂, với t₁ là nhiệt độ ban đầu còn t₂ là nhiệt độ cuối trong quá trình truyền nhiệt.

B: Hướng dẫn giải bài tập trang 89 SKG Vật Lý 8: Phương trình cân bằng nhiệt

Bài C1 trang 89 SGK Lý 8

a) Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200 g nước đang sôi 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 ?

Đáp án và hướng dẫn giải bài C1:

a) Kết quả phụ thuộc vào nhiệt độ trong lớp lúc giải bài tập này.

b) Nhiệt độ tính được chỉ gần bằng nhiệt độ đo được trong thí nghiệm vì trong khi tính toán, ta đã bỏ qua sự trao đổi nhiệt với các dụng cụ đựng nước và môi trường bên ngoài.

Bài C2 trang 89 SGK Lý 8

Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5 kg vào 500 g nước. Miếng đồng nguội đi từ 80⁰C xuống 20⁰C. Hỏi nước nhận được một nhiệt lượng bằng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ ?

Đáp án và hướng dẫn giải bài C2:

Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra
Q1 = m1.C1 (t1 – t) = 0,5 .380. (80 – 20) = 11400 (J)
Nhiệt lượng nước thu vào: Q2 = m2.C2 .Δt
heo phương trình cân bằng nhiệt: Q2 = Q1
m2.C2.Δt = 11400
0,5.4300 .Δt = 11400 => Δt = 11400/ (0,5.4200)
=> Δt = 5,43ºC
ĐS. Q2 = 11400 J và nước nóng thêm 5,43ºC

Bài C3 trang 89 SGK Lý 8

Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500 g nước ở nhiệt độ 13⁰C một miếng kim loại có khối lượng 400 g được nung nóng tới 100⁰C. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 20⁰C. 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 4 190 J/kg.K

Đáp án và hướng dẫn giải bài C3:

Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra:

Q₁ = m₁ . c₁ . (t₁ – t) = 0,4 . c . (100 – 20)

Nhiệt lượng nước thu vào:

Q₂ = m₂ . c₂ . (t – t₂) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)

Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào:

Q₁ = Q₂

0,4 . c . (100 – 20) = 0,5 . 4190 . (20 – 13)

C = 458 J/kg.K

Kim loại này là thép.

Bài sau: Giải bài C1,C2 trang 92 SGK Lý 8: Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu

_____ HẾT _____