Phng phỏp gii bi tp phn : Nhit lng - S cõn bng nhit
Sáng kiến: Phơng pháp giải một số dạng bài tập "
Nhiệt lợng - phơng trình cân bằng nhiệt"
I/ Thông tin về sáng kiến
1. Tên sáng kiến : Phơng pháp giải một số dạng bài tập " Nhiệt lợng - phơng trình cân bằng nhiệt"
2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Công tác bồi dỡng học sinh giỏi môn vật lí khối 8 - 9
tại trờng THCS Vũ Vinh .
3. Tác giả:
- Họ tên : Bùi Thanh Trà
- Ngày sinh 22 tháng 8 năm 1982
- Trình độ chuyên môn: Đại học lý
- Chức vụ : Giáo viên - Tổ trởng tổ KHTN
- Đơn vị công tác : Trờng THCS Vũ Vinh
4.Đơn vị áp dụng sáng kiến: Trờng THCS Vũ Vinh
Địa chỉ : Thôn Nhân Hoà xã Vũ Vinh - Huyện Vũ th - Tỉnh Thái Bình
5. Đồng tác giả : không
6. Chủ đầu t : Không
7.Thời gian áp dụng sáng kiến lần đầu: Tháng 8 năm 2016
Thc hin : Bựi Thanh Tr - Trng THCS V Vinh
1
Phng phỏp gii bi tp phn : Nhit lng - S cõn bng nhit
BO CO Mễ T SNG KIN
1.Tờn sỏng kin: Sáng kiến: Phơng pháp giải một số dạng bài tập
" Nhiệt lợng - phơng trình cân bằng nhiệt
Giải bài tập vật lí lớp 8 nằm ở giai đoạn 1 của vật lí THCS do đó các bài tập đã
khó lên rất nhiều so với lớp 6,7 .Các bài tập không chỉ đơn thuần là các bài tập định
Thc hin : Bựi Thanh Tr - Trng THCS V Vinh
2
Phng phỏp gii bi tp phn : Nhit lng - S cõn bng nhit
tính nữa mà chủ yếu thiên về các bài tập định lợng, mang tính chất t duy cao, đòi hỏi
học sinh phải có một vốn kiến thức toán học, vốn hiểu biết về kiến thức vật lí vì vậy:
Trong trờng hợp này giáo viên phải để cho học sinh phát huy hết khả năng t duy ,
sáng tạo của mình trong các tình huống tiếp thu bài mới, làm thí nghiệm, giải bài tập.
Để học sinh làm tốt đợc thì giáo viên phải đa ra đợc một định hớng giúp học sinh biết
cách tìm tòi theo đúng trọng tâm.
+Giáo viên phải biết phân chia những kíên thức đã học thành từng yếu tố độc
lập có thể sử dụng dễ dàng. Ví dụ trong chơng Nhiệt học lớp 8 nếu nh giáo viên
không chia ra thành nhiều dạng thì học sinh rất khó lắm vững kiến thức trọng tâm, chủ
chốt để giải các bài tập.
- Kiến thức cần nhớ có mấy dạng đó là những dạng nào, bài tập liên quan đến
dạng đó.
- Trong mỗi dạng bài tập thì cần lu ý điều gì?
- Trớc khi làm bài tập thì phải tóm tắt đề bài.
Mặt khác công tác bồi dỡng học sinh giỏi học sinh lớp 8 là rất cần thiết vì các
em là những hạt nhân của HSG lớp 9, là lực lợng lòng cốt của trờng, của huyện .Góp
phần nâng cao chất lợng đội ngũ HSG cho huyện nhà. Vì vậy tôi thiết nghĩ trong phần
nhiệt học thì có một dạng bài tập vô cùng quan trọng và không thể thiếu để đào tạo đội
ngũ học sinh giỏi là dạng" Nhiệt lợng - Sự cân bằng nhiệt" . Do đó tôi mạnh dạn đa ra
phơng pháp giảng dạy phần "Nhiệt học " để ban giám khảo và đồng nghiệp cùng tham
khảo.
II/Phơng pháp giải bài tập phần Nhiệt học
c. Biến các đơn vị đo trong đầu bài thành một hệ đơn vị đồng nhất và thực hiện
các phép toán.
Có thể trình bày lập luận theo hai phơng pháp : Phơng pháp phân tích và phơng
pháp tổng hợp.
*Theo phơng pháp phân tích ta bắt đầu từ điều phải tìm, xác định mối liên hệ
giữa điều phải tìm với những điều đã cho biết.Tiếp đó lại tìm mối liên hệ giữa những
điều trung gian với những điều đã cho biết khác. Cuối cùng tìm ra đợc mối liên hệ
trực tiếp giữa những điều phải tìm với những điều đã biết .
*Theo phơng pháp tổng hợp thì ta bắt đầu từ những điều đã cho biết xác định
mối quan hệ giữa điều đã cho với một số điều trung gian không cho biết.Tiếp theo tìm
mối quan hệ giữa điều trung gian với điều phải tìm, cuối cùng xác định đợc mối quan
hệ trực tiếp giữa điều đã cho với điều phải tìm.
* T bi toỏn xõy dng lờn cỏc phng trỡnh. Gii cỏc phng trỡnh tỡm cỏc i
lng cha bit.
Bớc 4: Biện luận kết quả thu đợc.
Những kết quả thu đợc bằng suy luận hay bằng cách biến đổi toán học khi giải
một bài tập vật lí không phải lúc nào cũng phù hợp với điều kiện thực tế, có khi là
một trờng hợp đặc biệt hay trờng hợp riêng .Vậy nên phải biện luận để chọn những kết
quả phù hợp với thực tế hoặc để mở rộng phạm vi của lời giải đến những trờng hợp
tổng quát hơn.
B. Phơng pháp giải bài tập : Nhiệt lợng - Phơng trình cân bằng nhiệt.
I/ Túm tt lý thuyt:
1. nh ngha nhit lng:Phn ni nng m vt nhn c hay mt i trong quỏ
trỡnh truyn nhit gi l nhit lng.
Nhit lng : Q
n v o : Jun (J)
2. nh ngha nhit dung - nhit dung riờng:Nhit lng cn cung cp cho 1kg ca
mt cht nú tng thờm 1oK gi l nhit dung riờng ca cht ú.
- Nhit dung ca mt cht l nhit lng cn thit truyn cho cht ú tng thờm
0
Qich
A
.100% =
.100%
Qtp
Qtp
Qích: Nhiệt lượng của vật nhận vào để tăng nhiệt độ.
Qtp: Nhiệt lượng mà nguồn nhiệt cung cấp (Do nhiên liệu đốt cháy hoặc vật khác
tỏa ra)
Qtp= Qich+ Qhp ( Qhp: phần năng lượng hao phí tỏa ra môi trường)
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
DẠNG 1: TÍNH NHIỆT LƯỢNG THU VÀO - TỎA RA CỦA MỘT VẬT, KHỐI
LƯỢNG CHẤT LÀM LÊN VẬT, NHIỆT ĐỘ BAN ĐẦU, NHIỆT ĐỘ CUỐI
CÙNG, SỰ CÂN BẰNG NHIỆT
A. Phương pháp chung
- Dựa vào công thức: Q thu = mc ∆t hay Qthu = mc(t2 –t1)
Q tỏa = mc ∆t hay Qtỏa = mc(t1 –t2)
=> Khối lượng của vật: m =
=> Nhiệt dung riêng : c =
Qthu
c∆t
Qthu
m∆t
Qthu
H .q.m
c∆t
H .q.m
=> ∆t = m .c
thu
=> mthu =
* Khi có hai hay nhiều vật thu nhiệt, tùy theo từng bài cụ thể ta cũng rút ra được các
biểu thức tương tự để xác định đại lượng cần tìm.
*Chú ý:
- Đơn vị của khối lượng phải đổi về kg.
- Nhiệt độ ban đầu là t1, nhiệt độ sau t2.
- Nếu vật là chất lỏng, bài toán sẽ cho biết thể tích thì ta phải tính ra khối lượng
theo công thức:
m = V.D Trong đó: V : thể tích (m3)
D: Khối lượng riêng kg/m3
m : Khối lượng chất (kg)
- Dựa vào công thức Q = mc ∆t để xác định nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra của
các vật.
- Khi có sự cân bằng nhiệt để xác định khối lượng, nhiệt độ ban đầu, nhiệt độ
cuối...Trước hết ta phải xác định trong hệ có bao nhiêu vật. Vật nào tỏa nhiệt, vật nào
thu nhiệt. Sau đó áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
Qthu1+ Qthu2 + Qthu3+.....+ Qthu n = Qtoả1+ Qtoả2+ Qtoả3 +....+ Qtoả n
B. Bài tập
Bài 1 : Dùng một ca múc nước ở thùng chứa nước A có nhiệt độ t A = 20 0C và ở thùng
chứa nước B có nhiệt độ tB = 80 0C rồi đổ vào thùng chứa nước C. Biết rằng trước khi
đổ, trong thùng chứa nước C đã có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ t C = 40 0C và bằng
tổng số ca nước vừa đổ thêm vào nó. Tính số ca nước phải múc ở mỗi thùng A và B
để có nhiệt độ nước ở thùng C là 50 0C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, với
1500
= 150(kg )
10
15
= 7,5( phút )
20
Bài 3: Muốn có 100 lít nước ở nhiệt độ 35 0C thì phải đổ bao nhiêu lít nước đang sôi
vào bao nhiêu lít nước ở nhiệt độ 150C ? Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kgK.
HD:
Gọi x là khối lượng nước ở 150C; y là khối lượng nước đang sôi
Ta có : x+y= 100 (1)
Nhiệt lượng do y kg nước đang sôi tỏa ra :Q1= y.4190(100-15)
Nhiệt lượng do x kg nước ở 150C toả ra :Q2 = x.4190(35-15)
Phương trình cân bằng nhiệt:x.4190(35-15)=y.4190(100-15) (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2)
Ta được: x = 76,5kg; y = 23,5kg
Vậy phải đổ 23,5 lít nước đang sôi vào 76,5 lít nước ở 150C.
Bài 4:Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng 300gam
thì sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng
điều kiện thì sau bao lâu nước sôi ? Cho nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt
là C1 = 4200J/kg.K ; C2 = 880J/kg.K. Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều
đặn.
HD:
Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng cần cung cấp cho nước và ấm nhôm trong hai lần
đun,
Gọi m1, m2 là khối lương nước và ấm trong lần đun đầu.
Ta có: Q1 = (m1.C1 + m2.C2) ∆ t
m1C1
m1C1 + m2 C 2
).t1 = (
1+
4200
).10 = 19,4 phỳt
4200 + 0,3.880
Bài 5: Có ba bình nhiệt lợng kế, chứa ba chất lỏng khác nhau, có khối lợng bằng
nhau và không phản ứng hoá học với nhau. Nhiệt độ chất lỏng ở bình 1, bình 2, bình
3 lần lợt là: t1 = 150C, t2 = 100C, t3 = 200C. Nếu đổ 1/2 chất lỏng ở bình 1 vào bình 2
thì nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là t12 = 120C. Nếu đổ 1/2 chất lỏng ở bình
1 vào bình 3 thì nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là t 13 = 190C. Hỏi nếu đổ lẫn cả
ba chất lỏng trên với nhau thì nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu? (Bỏ
qua nhiệt lợng trao đổi với môi trờng; các bình nhiệt lợng kế đợc làm bằng chất có
nhiệt dung riêng nhỏ không đáng kể và thể tích của bình đủ lớn để chứa cả ba chất
lỏng).
thi chn HSG huyn V Th - 2011
Hng dn:
Gọi nhiệt dung riêng của 3 chất lỏng lần lợt là C1; C2; C3 và khối lợng của mỗi chất
lỏng là m (kg)
Do t1 > t2 nên khi đổ chất lỏng từ bình 1 sang bình 2 thì:
Nhiệt lợng do bình 1 toả ra là: Q1 =
m
. C1. (t1 t12)
Thc hin : Bựi Thanh Tr - Trng THCS V Vinh
8
Phng phỏp gii bi tp phn : Nhit lng - S cõn bng nhit
Trờng hợp 1: Bình 1 và bình 3 toả nhiệt; còn bình 2 thu nhiệt
Nhiệt lợng do bình 1 và bình 3 toả ra là:
Q13 = m . C3 . (t3 tx) + m . C1 . (t1 tx)
Nhiệt lợng do bình 2 thu vào là: Q2 = m . C2. (tx t2)
Khi có cân bằng nhiệt xảy ra thì ta có Q13 = Q2
m . C3 . (t3 tx) + m . C1 . (t1 tx) = m . C2. (tx t2)
tx 16,670C > 150C = t1 trái với giả thiết không thỏa mãn
Trờng hợp 2: Bình 3 toả nhiệt; còn bình 1 và bình 2 thu nhiệt
Nhiệt lợng do bình 3 toả ra là: Q3 = m . C3 . (t3 tx)
Nhiệt lợng do bình 1 và bình 2 thu vào là:
Q12 = m . C1. (tx t1) + m . C2. (tx t2)
Khi có cân bằng nhiệt xảy ra thì ta có Q3 = Q12
m . C1 . (tx t1) + m . C2. (tx t2) = m . C3 . (t3 tx)
tx 16,670C (tha món)
Vy khi c 3 bỡnh ln vi nhau thỡ nhit cõn bng l 16,670C
DNG 2: GII BI TON V S CN BNG NHIT, NHNG CHA BIT
C VT NO L TA NHIT, VT NO L THU NHIT.
* Nu cha bit vt no ta nhit, vt no thu nhit. Vớ d:
Mt h vt gm n vt cú khi lng mi vt m 1, m2...mn nhit ban u t1, t2 ,...tn.
c lm bng cỏc cht cú nhit dung riờng c 1, c2, ...cn trao i nhit vi nhau. Tớnh
nhit cui cựng ca h khi cú s cõn bng nhit, ng thi cho bit vt no thu
nhit, vt no ta nhit.
Phng phỏp:
⇒t =
m1c1.t1 + m2c2 .t2 + ... + mn cntn
m1c1 + m2c2 + ... + mn .cn
Áp dụng :
t=
m1c1t1 + m2 .c2t2 + m3c3t3 0,3.460.10 + 0,4.400.250 + 0,2.4200.20
=
= 510 C
m1c1 + m2c2 + m3 .c3
0,3.460 + 0,4.400 + 0,2.4200
Bài tập 2: Hai bạn A và B mỗi người có ba bình:Đỏ, xanh, tím. Mỗi bình chứa 50
gam nước. Nhiệt độ của nước trong các bình: Bình đỏ t 1= 100C, bình xanh t2= 300C,
bình tím t3= 500C. Bạn A bỏ đi 25 gam nước từ bình tím rồi đổ tất cả nước từ bình đỏ
và xanh vào bình tím. Bạn B đổ hết nước từ bình tím vào bình xanh, tới khi cân bằng
nhiệt thì lấy ra một lượng nước là ∆m đổ vào bình đỏ. Sau các công đoạn trên, hai bạn
nhận thấy nhiệt độ trong bình tím của A và trong bình đỏ của B khi bằng nhiệt đều
bằng t0. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của nước với bình và môi trường. Các bình có thể
tích đủ lớn. Tìm t0 và ∆m .
Hướng dẫn:
* Khi bạn A đổ nước từ bình xanh và bình đỏ vào 25g nước trong bình tím thì:
Khi cân bằng nhiệt ta có phương trình :
c.m1.(t1-t) + c.m2.(t2-t) + c.m3.(t3-t) = 0
⇔ c.(m1t1 + m2 .t2 + m3t3 ) = c.t.(m1 + m2 + m3 )
⇒t =
10
Phương pháp giải bài tập phần : Nhiệt lượng - Sự cân bằng nhiệt
với chiều cao của cột nước. Tại đáy BB'C'C
nhiệt độ nước là t1= 100C.Trên cạnh AA' nhiệt
độ nước là t2= 400C. Sau thời gian dài thì nhiệt
độ cân bằng của bình là t2= 400C. Sau thời gian
thì nhiệt độ cân bằng của bình là t0. Cho rằng
bình không tỏa nhiệt cũng không hấp thụ
nhiệt. Hãy xác định t0.
Biết hệ thức xác định hệ trọng tâm n của vật :
xG =
m1 x1 + m2 x 2 + ... + mn x n
m1 + ... + mn
A'
A
B'
B
C'
C
(Đề tuyển sinh lớp 10 chuyên Tỉnh Ninh Bình 2011 - 2012)
30h2
) + m2. (10 +
) + ... + mn. (10 +
)
h
h
h
⇒ t0 =
m1 + ... + mn
30 m h + ... + mn .hn
⇒ t 0 = 10 + . 1 1
h
m1 + .. + mn
m1h1 + ... + mn .hn
Trong đó biểu thức m + .. + m
chính là công thức trọng tâm của hình lưng trụ tam
1
n
m1. (10 +
giác đều. Mà trọng tâm của hình lăng trụ tam giác đều ở cách đáy một đoạn h/3
⇒ t 0 = 10 +
30 h
. = 20 0 C
h 3
Thực hiện : Bùi Thanh Trà - Trường THCS Vũ Vinh
11
h
h
m1 h1 + m2 h2 + ............. + mn hn 9
.
trị của ti vào (1) ta đợc: t 0 = 4 +
m1 + m2 + .......... + mn
h
m1 h1 + m2 h2 + ............. + mn hn
Biểu thức
chính là độ cao của trọng tâm tam giác
m1 + m2 + .......... + mn
h
.h 9
( Thiết diện hình lăng trụ) Biểu thức đó bằng . Do đó t 0 = 4 + . = 7 0 C
3
3 h
Từ đó ta có: B =
Vậy nhiệt độ cân bằng t0 = 70C.
DNG 3: BI TON XC NH NC TAN HT HAY KHễNG. TNH
LNG NC CHA TAN HAY TèM NHIT KHI ể.
I/ Phơng pháp:
* Nu nhit ban u ca nc ỏ
Qnd 1 + Qnd tan+ Qnước= Qtỏa 1+ Qtỏa2+...+Qtỏa n
⇔ c nd .mnd (0 − t1nđ ) + mnd .λ + c nd tan .mnd tan (t − 0) = c1 m1 (t1 − t ) + ... + c n mn (t n − t )
Giải phương trình ta được nhiệt độ cuối cùng t
* Lưu ý:
- Nếu nhiệt độ ban đầu của nước đá là 00C thì Qnd 1= 0
- Nếu chỉ có một vật tỏa nhiệt thì Qtoa2 = 0; Qtoa3 = 0
II/ Bµi tËp
Bài 1. Một thau nhôm có khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở nhiệt độ 200C.
a/ Thả vào thau nước một thỏi đồng có khối lượng 200g lấy ở lò ra. Nước nóng đến
21,20C. Tìm nhiệt độ của bếp lò. Biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, đồng lần lượt
Thực hiện : Bùi Thanh Trà - Trường THCS Vũ Vinh
13
Phương pháp giải bài tập phần : Nhiệt lượng - Sự cân bằng nhiệt
là c1 = 800J/kg.K ; c2 = 4200J/kg.K ; c3 = 380J/kg.K, bỏ qua sự trao đổi nhiệt ra môi
trường.
b/ Thực ra trong trường hợp này , nhiệt lượng tỏa ra môi trường là 10%. Tìm nhiệt
độ thực của bếp lò.
c/ Nếu tiếp tục bỏ vào thau nước một cục nước đá có khối lượng 100g ở 0 0C. Nước
đá tan hết không? Tìm nhiệt độ cuối cùng của hệ thống hoặc lượng nước đá còn sót lại
nếu nó không tan hết. Biết nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 3,4.105J/kg.
Giải:
0
a. Gọi t C là nhiệt độ của bếp lò cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng.
Nhiệt lượng thau nhôm nhận được để tăng nhiệt độ từ t1 = 200C đến t2= 21,20C
Q1 = m1.c1.( t2 – t1)
Nhiệt lượng nước nhận được để tăng nhiệt độ từ t1 đến t2:
thống tỏa ra nên nước đá tan hết và cả hệ thống tăng nhiệt độ đến t”.
Gọi Q” là nhiệt lượng thừa lại dụng cho cả hệ thống tăng nhiệt độ từ 00C đến t”0C.
Q” = Q’ –Q = [ m1.c1 + (m2 + m).c2 + m3.c3].t”
=> t" =
Q'−Q
189109,2 − 34000
=
= 16,6 0 C
m1 .c1 + (m2 + m).c 2 + m3 .c3 0,5.880 + (2 + 0,10.4200 + 0,2.380
Bài 2. Một thỏi nước đá có khối lượng m1 = 200g ở -100C.
a/ Tính nhiệt lượng cần cung cấp để thỏi nước đá biến thành hơi hoàn toàn ở 100 0C.
Cho nhiệt dung riêng của nước đá c1 = 1800J/kg.K, của nước c2 = 4200J/kg.K; nhiệt
nóng chảy của nước đá ở 00C là λ = 3,4.105J/kg; nhiệt hóa hơi của nước là L =
2,3.106J/kg.
Thực hiện : Bùi Thanh Trà - Trường THCS Vũ Vinh
14
Phương pháp giải bài tập phần : Nhiệt lượng - Sự cân bằng nhiệt
b/ Nếu bỏ thỏi nước đá trên vào sô nhôm chứa nước ở 20 0C. Sau khi có cân bằng
nhiệt , người ta thấy nước đá còn sót lại là 50g. Tính lượng nước có trong sô lúc đầu.
Biết sô nhôm có khối lượng m2 = 100g và nhiệt dung riêng của nhôm là c 3 =
880J/kg.K
Giải:
a. Gọi Q là nhiệt lượng nược thu vào để tăng nhiệt độ từ t1 = -100c đến t2 = 00C:
Q1 = m1.c1.( t2 – t1) = 0,2.1800.[0 – (-10)]= 3600J = 3,6kJ
Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 00C:
2. Sau khi đã đổ thêm (m) ta bỏ vào bình một cục nước đá có khối lượng M ở nhiệt độ
-100C. Sau khi cân bằng nhiệt ta thấy cục nước đá không tan hết, lấy phần chưa tan
mang ra cân thì được 200gam. Tính M.
(Biết giữa bình nhôm và môi trường ngoài cách nhiệt hoàn toàn, nhiệt dung riêng của
nước là 4200J/kgK, của nước đá là 2100J/kgK, của nhôm là 880J/kgK, nhiệt nóng chảy
của nước đá là λ =34.104J/kgK)
15
Thực hiện : Bùi Thanh Trà - Trường THCS Vũ Vinh
Phương pháp giải bài tập phần : Nhiệt lượng - Sự cân bằng nhiệt
Đề thi HSG lớp 9 tỉnh Thái Bình - năm 2012)
Giải :
Phương trình cân bằng nhiệt là
m1c1 (t1 − t2 ) + m2 c2 (t1 − t2 ) = mc2 (t2 − t3 )
Với m1 = 250g là khối lượng của nhôm
m2 = 500g là khối lượng của nước ban đầu đựng trong nhiệt lượng kế
c1 = 880J/kgK là nhiệt dung riêng của nhôm
c2 = 4200J/kgK là nhiệt dung riêng của nước
t1 = 270C, t2 = 90C, t3 = 50C thay số vào ta tìm được
m = 2,4857kg
Khi cho cục nước đá vào nước đá không tan hết chứng tỏ nhiệt độ sau khi cân bằng
là 00C
phương trình cân bằng nhiệt là
m1c1 (9 − 0) + ( m2 + m)c2 (9 − 0) = λ ( M − 0, 2) + 10 Mc3
Với c3 = 2100J/kgK và λ = 34.104J/kgK là nhiệt dung riêng của nước đá và nhiệt
nóng chảy của nước đá thay số ta tìm được
Phương pháp giải bài tập phần : Nhiệt lượng - Sự cân bằng nhiệt
Q = Q1 – Q2
Mặt khác Q = [mc + (2m2 +m1)c1]. ∆ t
-Độ tăng nhiệt độ của hệ thống là:
∆t =
Q
[mc + (2m 2 +m1 )c1 ]
-Giải phương trình ta được t ≈ 13,10C .
b. Nhiệt lượng do chậu và nước trong chậu toả ra khi hạ nhiệt độ từ 13,10C xuống
00C là:
Q = [mc + (2m2 +m1)c1]. ∆ t = 33.040J
0
-Nhiệt lượng cần thiết để Mx kilôgam nước đá thu vào nóng chảy ở 0 C là:
Qx = Mx. ( λ + c2. ∆ t’) = 349.000Mx J
-Áp dụng PTCB nhiệt tính được: Mx =
[mc + (2m 2 + m1 )c1 ]. ∆ t
( λ + c1 . ∆t' )
Mx ≈ 0,095 kg
Mx
- Số viên nước đá cần thêm vào là: n = m = 4,75 viên.
1
Vậy ta phải thả thêm vào chậu 5 viên.
Bài 2: Một bình hình trụ có chiều cao h 1= 20cm, diện tích đáy trong là S 1=
100cm2 đặt trên mặt bàn nằm ngang. Đổ vào bình 1 lít nước ở nhiệt độ t 1= 800C. Sau
đó thả vào bình một khối trụ đồng chất có diện tích đáy là S 2= 60cm2, chiều cao h2=
60m c
2 2
- Phng trỡnh cõn bng nhit : Q1 = Q2 t1 = m c + 80 = 962 (0C).
1 1
2.
Tớnh m3 :
- Khi th thờm m3 kg ng nhit t1 vo nhit lng k, sau khi cú cõn bng nhit
m mc nc vn khụng thay i. iu ny chng t :
+ Nhit cõn bng nhit l 1000C.
+ Cú mt lng nc b húa hi. Th tớch nc húa hi bng th tớch ming ng
m3
m3 chim ch: V2 ' = D .
1
D
,
'
2
- Khi lng nc húa hi 1000C l : m2 = V2 .D2 = m3 . D .
1
- Nhit lng thu vo ca m1 kg ng, m2 kg nc tng nhit t
80 0C n 100 0C v ca m2 kg nc hoỏ hi hon ton 100 0C l :
Q3 = 20(c1m1 + c 2m2 ) + Lm3
D2
D1 .
Phng phỏp gii bi tp phn : Nhit lng - S cõn bng nhit
- Trên đây là bản sáng kiến của tôi. Qua thời gian giảng dạy tôi nhận thấy bài
tập phần nhiệt học nói chung và bài tập phần nhiệt lợng - sự cân bằng nhiệt nói riêng
là rất phức tạp, dòi hỏi ngời dạy phải có một kiến thức chuyên sâu và thực sự nghiên
cứu, tìm tòi và sáng tạo thì mới có khả năng truyền thụ đợc hết những kiến thức cơ
bản, những phơng pháp giải đơn giản, khoa học và để đạt đợc hiệu quả tối u nhất.
- Đối tợng là các em học sinh giỏi lớp 8, 9 do đó khả năng nhận thức của các
em về các bài tập định lợng vật lý còn hạn chế nên bản sáng kiến của tôi đã đa ra phơng pháp giải cụ thể nhất cho từng dạng.
Trên cơ sở đó giáo viên có thể gọi ý để h/s có thể đa ra các phơng pháp giải
khác nhau. nhằm kích thích tối đa tính tò mò, t duy sáng tạo của h.s. Dựa vào đó các
em có thể tìm cho mình một hớng đi nhanh nhất và hay nhất.
Tụi xin cam kt nhng ni dung trỡnh by trong sỏng kin l nhng suy ngh v
vic lm ca tụi v ó ỏp dng vo trong thc t ti trng THCS V Vinh t thỏng 8
nm 2016 n nay.
C QUAN N V P DNG
SNG KIN
Vũ Vinh, ngày 10 tháng 4 năm 2017
Tỏc gi
(Xỏc nhn)
(Kớ tờn, úng du)
Bựi Thanh Tr
Thc hin : Bựi Thanh Tr - Trng THCS V Vinh
19