Sáng kiến kinh nghiệm Vận dụng kiến thức bài học công thức tính nhiệt lượng và phương trình cân bằng nhiệt để giải bài tập
Cơ sở lý thuyết:
2.1. Nhiệt lượng một vật thu vào để nóng lên phụ thuộc những yếu tố nào?
- Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận thêm được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt.
- Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc vào khối lượng, độ tăng nhiệt độ của vật và nhiệt dung riêng của chất làm nên vật.
2.2. Nhiệt dung riêng:
- Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần truyền cho 1 kg chất đó để nhiệt độ tăng thêm 1oC.
- Kí hiệu: c; đơn vị: J/kg.K.
2.3. Công thức tính nhiệt lượng:
- Công thức tính nhiệt lượng: Q thu = m.c.∆t hay Q thu = m.c.(t2 – t1), trong đó:
+ m là khối lượng của vật (kg).
+ ∆t là độ tăng nhiệt độ của vật (oC).
+ c là nhiệt dung riêng của chất làm nên vật (J/kg.K).
+ Q là nhiệt lượng thu vào của vật (J).
+ t1, t2 là nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối của vật (oC).
- Lưu ý: Khi vật thu nhiệt thì nhiệt độ đầu nhỏ hơn nhiệt độ cuối.
2.4. Nguyên lý truyền nhiệt:
Khi có hai vật truyền nhiệt cho nhau thì:
- Nhiệt 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 cân bằng nhau thì ngừng lại.
- Nhiệt lượng của vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng của vật kia thu vào.
ra cho đến khi nhiệt độ của hai vật cân bằng nhau thì ngừng lại. - Nhiệt lượng của vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng của vật kia thu vào. 2.5. Phương trình cân bằng nhiệt: Nếu không có sự trao đổi nhiệt năng (nhiệt) với môi trường thì: Q thu vào = Q tỏa ra Q thu vào: Tổng nhiệt lượng của các vật thu vào (J). Q tỏa ra: Tổng nhiệt lượng của các vật tỏa ra (J). Sự trao đổi nhiệt của hai vật: m1c1(t1 – t) = m2c2(t – t2) (*) m1: khối lượng vật 1 (kg). t1: nhiệt độ vật 1 (oC). c1: nhiệt dung riêng của chất làm ra vật 1 (J/kg.K). m2: khối lượng của vật 2 (kg). t2: nhiệt độ của vật 2 (oC). c2: nhiệt dung riêng của chất làm ta vật 2 (J/kg.K). t: nhiệt độ cân bằng (oC). Phương trình (*) có thể được viết dưới dạng: m1c1(t1 – t) + m2c2(t2 – t) = 0 (với t2 < t < t1) Áp dụng cho hệ vật gồm nhiều vật trao đổi nhiệt với nhau m1c1(t1 – t) + m2c2(t2 – t) + m3c3(t3 – t) + . + mncn(tn – t) = 0 2.6. Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu: Q = q.m, trong đó: + Q: nhiệt lượng nhiên liệu tỏa ra (J). + q: năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu (J/kg). + m: khối lượng của nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn (kg). 2.7. Nhiệt nóng chảy: Q = λ.m, trong đó: + Q: nhiệt lượng cần thiết vật thu vào để nóng chảy hoàn toàn m (kg) chất ở nhiệt độ nóng chảy (J). + m: khối lượng vật (kg). + λ: nhiệt nóng chảy của chất làm vật (J/kg). 2.8. Nhiệt hóa hơi: Q = L.m, trong đó: + Q: nhiệt lượng cần thiết vật thu vào để hóa hơi hoàn toàn m (kg) chất ở nhiệt độ sôi (J). + m: khối lượng vật (kg). + L: nhiệt hóa hơi của chất làm vật (J/kg). 2.9. Giúp hiểu sâu: Xem trên bảng nhiệt dung riêng của một số chất, ta thấy nhiệt dung riêng của đất là 800J/kg.K và của nước là 4200J/kg.K. Điều đó có nghĩa là nếu ta có một lượng đất và lượng nước với khối lượng như nhau, và nếu ta muốn chúng nóng thêm lên một số độ như nhau, ta phải cung cấp cho nước một nhiệt lượng gấp 5 lần nhiệt lượng cần cung cấp cho đất. Ngược lại, nếu muốn chúng lạnh đi một số độ như nhau, nước phải mất đi một nhiệt lượng gấp hơn 5 lần nhiệt lượng mà đất mất đi. Có thể nói rằng nước thay đổi nhiệt độ khó hơn đất gấp 5 lần. Điều đó giải thích được vì sao những miền ở gần biển, gần những hồ lớn, có khí hậu ôn hòa hơn những miền ở xa các khối nước lớn. Khi trời nắng nóng, đất nóng nhanh hơn nước và nhiệt độ của nó cao hơn nhiệt độ của nước. Vì thế, nó vừa nhận nhiệt lượng do Mặt Trời cung cấp, vừa truyền bớt một phần nhiệt lượng đó cho nước biển, do đó nó lại nguội bớt đi một chút. Khi trời lạnh đi, đất lạnh nhanh hơn nước, nhiệt độ của nó thấp hơn nhiệt độ của nước. Vì thế nó vừa mất bớt nhiệt lượng đi, vừa nhận thêm nhiệt lượng mà nước biển truyền cho nó, do đó đất ấm lên một chút. Như vậy biển có tác dụng điều hòa khí hậu, làm cho những miền đất ở lân cận nó đỡ nóng và đỡ lạnh hơn những miền đất ở xa biển khi thời tiết thay đổi. Nguyên lí truyền nhiệt là định lí tổng quát nhất của sự truyền nhiệt. Ta không thể chứng minh được nó, nhưng kinh nghiệm đời sống và kinh nghiệm khoa học cho thấy rằng mọi sự truyền nhiệt đều tuân theo nguyên lí này. Khi ta nói rằng nhiệt chỉ truyền từ vật nóng sang vật lạnh, giống như nước chỉ chảy từ chỗ cao xuống chỗ thấp, thì đó chỉ là một cách so sánh để minh họa, không phải là một sự chứng minh. Trong phương trình cân bằng nhiệt, Q tỏa ra và Q thu vào đều được tính bằng công thức Q = m.c.∆t, trong đó ∆t = = . Ở đây ∆t là một số học, nghĩa là ta chỉ cần lấy nhiệt độ cao trừ đi nhiệt độ thấp, không cần quan tâm đâu là nhiệt độ đầu, đâu là nhiệt độ cuối. Phương trình cân bằng nhiệt được xây dựng từ khi thuyết chất nhiệt được mọi người công nhận. Các nhà vật lí cho rằng chất nhiệt không tự sinh ra và không tự nó mất đi, nó chỉ chảy từ vật này sang vật khác, vì vậy nhiệt lượng do vật nóng tỏa ra phải bằng nhiệt lượng do vật lạnh thu vào. Sau này khi thuyết chất nhiệt đã bị loại bỏ thì phương trình cân bằng nhiệt vẫn được công nhận, vì nó phản ánh đúng quá trình diễn ra trong sự truyền nhiệt. Cơ sở của phương trình cân bằng nhiệt là định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. 2.10. Nhìn xa hơn về “Cân bằng nhiệt”: Nhiệt kế thông thường được chế tạo dựa trên một nguyên lí phát biểu đơn giản rằng: Khi hai vật cùng cân bằng nhiệt với một vật thứ ba thì chúng cân bằng nhiệt với nhau. Khi chúng ta đặt thức ăn, ví dụ như thịt, bánh, vào trong lò nướng thì nhiệt năng của lò nướng được truyền sang thức ăn. Quá trình tiếp tục cho đến khi có sự cân bằng nhiệt giữa thức ăn và không khí bên trong lò nướng. Khi đó, thức ăn và không khí bên trong lò nướng có nhiệt độ bằng nhau. 2.11. Học giải toán: a) Tính nhiệt lượng: Nhiệt lượng một vật thu vào hoặc tỏa ra phụ thuộc khối lượng, độ tăng hoặc giảm nhiệt độ của vật và nhiệt dung riêng của chất làm vật: Q = mc∆t. b) Phương trình cân bằng nhiệt: Các bước giải bài toán: - Bước 1: Tóm tắt, đổi đơn vị. Do có hỗn hợp, nên chúng ta thêm chỉ số vào dưới các đại lượng tương ứng của mỗi vật. - Bước 2: Xác định vật thu nhiệt, vật tỏa nhiệt (dựa vào so sánh nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối của hỗn hợp). Viết công thức tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra của mỗi vật. - Bước 3: Viết phương trình cân bằng nhiệt Q thu = Q tỏa. Nhiệt lượng thu vào là nhiệt lượng của vật tăng nhiệt độ. - Bước 4: Xác định các đại lượng cần tìm dựa vào kết quả thu được từ bước 3. Viết đáp số và ghi rõ đơn vị. 3. Một số bài tập ví dụ: 3.1. Dạng 1: Tính nhiệt lượng thu vào, khối lượng, nhiệt độ đầu hay nhiệt độ cuối và nhiệt dung riêng của một vật khi bỏ qua sự hao phí nhiệt: Phương pháp giải: Áp dụng công thức tính nhiệt lượng thu vào: Qthu = m.c.∆t hay Qthu = m.c.(t2 – t1). Khối lượng của vật: hay . Nhiệt dung riêng: hay . Độ tăng nhiệt độ: . Nhiệt độ đầu của vật: . Nhiệt độ sau của vật: . Công thức tính khối lượng của vật khi biết thể tích và khối lượng: m = D.V Bài tập 1: Trong bảng nhiệt dung riêng của một số chất ở sách giáo khoa ta thấy nhiệt dung riêng của chì là 130J/kg.K. a) Con số đó có ý nghĩa như thế nào? b) Tính nhiệt lượng thu vào của 5 kg chì để tăng nhiệt độ từ 20oC đến 50oC. Biết nhiệt dung riêng của chì là 130J/kg.K. Giải: a) Con số 130J/kg.K có ý nghĩa là cứ 1kg chì muốn tăng thêm 1oC (hay 1K) thì ta cần cung cấp cho nó một nhiệt lượng là 130J. b) Nhiệt lượng thu vào của 5 kg chì để tăng nhiệt độ từ 20oC đến 50oC là: Q = m.c.(t2 – t1) = 5.130.(50 – 20) = 19500(J) Bài tập 2: Cần cung cấp một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để đun sôi 2 lít nước từ 30oC. Biết ấm đựng nước làm bằng nhôm có khối lượng 200g, nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là 800J/kg.K và 4200J/kg.K. Khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3. Bỏ qua nhiệt lượng do môi trường ngoài hấp thụ. Tóm tắt: mnh = 200g = 0,2kg ; Vn = 2lít → mn = 2kg t1 = 30oC ; t2 = 100oC cnh = 800J/kg.K ; cn = 4200J/kg.K Q = ? (J) Giải: Nhiệt lượng thu vào của ấm nhôm là: Qâ = mnh.cnh.(t2 – t1) = 0,2.880.(100 – 30) = 12320 (J). Nhiệt lượng thu vào của 2 lít nước là: Qn = mn.cn.(t2 – t1) = 2.4200.(100 – 30) = 58800 (J). Vì bỏ qua nhiệt lượng do môi trường ngoài hấp thụ nên nhiệt lượng thu vào của ấm nước từ 30oC đến khi sôi là: Q = Qâ + Qn = 12320 + 58800 = 600320 (J). Bài tập 3: Một vật làm bằng thép ở 20oC, sau khi nhận thêm một nhiệt lượng là 184000J thì nhiệt độ của nó lên đến 100oC. Hỏi vật đó có khối lượng là bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của thép là 460J/kg.K. Tóm tắt: t1 = 20oC ; t2 = 100oC Q = 184000J ; c = 460J/kg.K m = ? (kg) Giải: Từ công thức: Q = m.c.(t2 – t1) Khối lượng của vật là: (kg) Bài tập 4: Một vật có khối lượng 9 kg khi nhận thêm một nhiệt lượng là 1188kJ thì nhiệt độ của nó tăng thêm 150oC. Hỏi vật đó làm bằng chất gì? Cho sử dụng bảng nhiệt dung riêng của một số chất ở sách giáo khoa. Tóm tắt: m = 9kg; Q = 1188kJ = 1188000J; ∆t = 150oC c = ? (J/kg.K) Giải: Từ công thức: Q thu = m.c.∆t Vậy nhiệt dung riêng: (J/kg.K) Tra bảng nhiệt dung riêng của một số chất ở SGK ta thấy nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K. Vậy, chất đó làm bằng nhôm. Bài tập 5: Sau khi nhận thêm một nhiệt lượng là 2310kJ thì nhiệt độ của một chiếc tượng đồng lên đến 200oC. Hỏi nhiệt độ ban đầu của tượng đồng là bao nhiêu. Biết khối lượng và nhiệt dung riêng của đồng lần lượt là 15kg và 880J/kg.K, (Bỏ qua nhiệt lượng do môi trường xung quanh hấp thụ). Tóm tắt: Q = 2310kJ = 2310000J ; t2 = 200oC m = 15kg ; c = 880J/kg.K t1 = ? (oC) Giải: Ta có: Q = m.c.(t2 – t1), suy ra: . 3.2. Dạng 2: Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho một vật khi không bỏ quả sự hao phí nhiệt: Phương pháp giải: Áp dụng công thức: Q cung cấp = Q vật thu + Q hao phí - Cách tính Q vật thu như ở dạng 1. - Cách tính Q hao phí , tùy theo đề bài, mà ta có thể tính theo những cách khác nhau. Bài tập 1: Một khối chì hình lập phương, cạnh 20 cm ở nhiệt độ 27oC. Khi nung nóng khối chì đó lên đến nhiệt độ nóng chảy thì lò nung cần cung cấp một nhiệt lượng là bao nhiêu? Biết khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt dung riêng của chì lần lượt là 11300kg/m3, 327oC và 130J/kg.K. Nhiệt lượng hao phí bằng 40% nhiệt lượng do lò cung cấp. Giải: Thể tích của khối chì: V = 203 = 8000(cm3) = 8.10-3 (m3). Khối lượng của khối chì: m = V.D = 8.10-3.11300 = 90,4 (kg). Gọi Q, Qc và Qhp là nhiệt lượng tỏa ra của lò nung, nhiệt lượng thu vào của khối chì và nhiệt lượng hao phí. Ta có: - Nhiệt lượng thu vào của khối chì là: Qc = m.c.(t2 – t1) = 90,4.130.(327 – 27) = 3525600 (J) - Nhiệt lượng hao phí và nhiệt lượng cung cấp của lò lần lượt là: Qhp = 0,4Q; Q = Qc + Qhp = Qc + 0,4Q. Từ đó, suy ra: 0,6Q = Qc . Bài tập 2: Một bếp dầu có hiệu suất là 50%. Hỏi khi nó tỏa ra một nhiệt lượng là 3360 kJ thì đun sôi được bao nhiêu lít nước. Biết nhiệt độ ban đầu của nước là 20oC và nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K Giải: Nhiệt lượng thu vào của nước: Qci = H.Qtp = 0,5.3360000 = 1680000(J) Ta có: Qci = mn.cn.(t2 – t1), Suy ra: 3.3. Dạng 3: Dựa vào phương trình cân bằng nhiệt để tính các đại lượng có liên quan khi bỏ qua sự hao phí nhiệt: Phương pháp giải: Áp dụng công thức tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra: Q th = m.c.∆t hay Q th = m.c.(t1 – t2). Q t = m.c.∆t hay Q t = m.c.(t2 – t1). Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Qt = Q th. Nếu chỉ hai vật truyền nhiệt cho nhau thì ta có: Qt = mt.ct.(t1t – t2) và Qth = mth.cth.(t2 – t1th) Suy ra: mt.ct.(t1t – t2) = mth.cth.(t2 – t1th). (1) - Tính khối lượng của vật tỏa nhiệt hay thu nhiệt. Ta có: - Tính nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt: Từ (1) ta có: mt.ct.t1t – mt.ct.t2 = mth.cth.t2 – mth.cth.tth suy ra: mt.ct.t1t + mth.cth.t1th = (mt.ct + mth.cth).t2 . - Tính nhiệt độ ban đầu của vật tỏa nhiệt hay thu nhiệt: Từ (1) ta có: . Suy ra: . Bài tập 1: Một nhiệt kế có khối lượng 50g, nhiệt dung riêng 138J/kg.K và đang chỉ nhiệt độ 10oC. Đem nhiệt kế này nhúng toàn bộ vào trong 500g nước. Nếu nhiệt kế chỉ 45oC, thì giá trị thực của nhiệt độ của nước khi nhúng nhiệt kế vào là bao nhiêu? Nêu nhận xét. (lấy nhiệt dung riêng của nước bằng 4200J/kg.K). Giải: Nhiệt lượng mà nhiệt kế hấp thụ từ nước tỏa ra: Q1 = m1.c1.∆t1 = 0,050.138.(45 – 10) = 241,5J. Phương trình cân bằng nhiệt cho biết nhiệt lượng do nhiệt kế hấp thụ vào cũng bằng nhiệt lượng tỏa ra của nước: Ta có: Q2 = m2.c2.∆t2 = 241,5J. Suy ra: Hay ∆t2 = t2 – t1 → t2 = t1 + 0,12oC = 45oC + 0,12oC = 45,12oC. Vậy nhiệt độ thực của nước là 45,12oC. Nhận xét: Nhiệt độ thực của nước có cao hơn so với nhiệt độ nhiệt kế chỉ, vì khi ta nhúng nhiệt kế vào thì nhiệt kế cũng đã hấp thụ một phần nhiệt lượng và làm nhiệt độ của nước giảm xuống. Đây cũng là một trong những nguyên nhân gây ra sai số trong khi đo. Bài tập 2: Pha 6 lít nước sôi ở 100oC và 9 lít nước nguội ở 20oC thì ta thu được một hỗn hợp bao nhiêu lít nước và ở nhiệt độ là bao nhiêu? (Bỏ qua sự mất mát nhiệt ra môi trường xung quanh). Giải: Hỗn hợp nước có thể tích là: V = 6 + 9 = 15 (lít). Nhiệt lượng do nước nguội thu vào: Qth = mnng.cnng.(t2 – t1nng). (1) Nhiệt lượng do nước nóng tỏa ra: Qt = mnn.cnn.(t1nn – t2). (2) Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Qt = Qth. (3) Từ (1), (2) và (3) ta có: mnng.(t2 – t1nng) = mnn.(t1nn – t2). Suy ra: (mnn + mnng).t2 = mnng.t1nng + mnn.t1nn. Từ đó, tính được: Vậy ta thu được 15 lít nước ở 250C. Bài tập 3: Thả một thỏi nhôm có khối lượng 0,44kg vào trong 1 lít nước ở 80oC thì nhiệt độ cuối cùng của nước sau khi cân bằng nhiệt là 75oC. Hỏi nhiệt độ ban đầu của thỏi nhôm là bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là 4200J/kg.K và 880J/kg.K. Bỏ qua nhiệt lượng do bình và môi trường ngoài hấp thụ. Giải: Gọi t1nh là nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp khi có sự cân bằng nhiệt. Ta có: Nhiệt lượng do nước tỏa ra: Qt = mn.cn.(t1n – t2). (1) Nhiệt lượng do thỏi nhôm thu: Qth = mnh.cnh.(t2 – t1nh). (2) Theo phương trình cân bằng nhiệt: Qt = Qth. (3) Từ (1), (2) và (3) ta có: mn.cn.(t1n – t2) = mnh.cnh.(t2 – t1nh). Suy ra: Từ đó, ta tính được: . 3.4. Dạng 4: Dựa vào phương trình cân bằng nhiệt để tính các đại lượng có liên quan khi không bỏ qua sự hao phí: Phương pháp giải: Áp dụng công thức: Q cung cấp = Q vật thu + Q hao phí. Cách tính Q vật thu như ở dạng 3. Cách tính Q hao phí, tùy theo đề bài, mà ta có thể tính theo những cách khác nhau. Bài tập: Đổ 5 lít nước sôi vào trong một nồi nhôm ở nhiệt độ 20oC. Nhiệt độ của nồi nước sau khi cân bằng nhiệt là 45oC. Hỏi khối lượng của nồi nhôm là bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là 880J/kg.K và 4200J/kg.K, nhiệt lượng do môi trường xung quanh hấp thụ chiếm 30% nhiệt lượng do nước tỏa ra. Giải: Gọi t2 là nhiệt độ cuối cùng của nồi nước khi có sự cân bằng nhiệt. Ta có: Nhiệt lượng do nước tỏa ra: Qt = mn.cn.(t1n – t2) (1) Nhiệt lượng do nồi nhôm thu vào: Qnhth = mnh.cnh.(t2 – t1nh) (2) Nhiệt lượng do môi trường ngoài hấp thụ: Qmtth = 0,3.Qt = 0,3.mn.cn.(t1n – t2) (3) Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Qt = Qth (4) Từ (1), (2), (3) và (4) ta có: mn.cn.(t1n – t2) = mnh.cnh.(t2 – t1nh) + 0,3.mn.cn.(t1n – t2). Suy ra: mnh.cnh.(t2 – t1nh) = 0,7. mn.cn.(t1n – t2) Vậy, khối lượng của nồi nhôm là: 3.5. Bài tập dạng khác: Bài tập 1: Trộn lẫn rượu vào nước, người ta thu được một hỗn hợp nặng 140 gam ở nhiệt độ t = 36oC. Tính khối lượng nước và rượu đã pha biết rằng ban đầu rượu có nhiệt độ t1 = 19oC và nước có nhiệt độ t2 = 100oC. Nhiệt dung riêng của rượu và nước là: c1 = 2500J/kg.độ ; c2 = 4200J/kg.độ. Giải: Gọi m1, m2 là khối lượng rượu và nước. - Nhiệt lượng rượu thu vào: Q1 = m1.c1.(t – t1) - Nhiệt lượng nước tỏa ra: Q2 = m2.c2.(t2 – t) Khi có cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 m1.c1.(t – t1) = m2.c2.(t2 – t) m1 = 6,3 m2 Mặt khác: m1 + m2 = 140 (g) 6,3m1 + m2 = 7,3m2 = 140 → m2 = 19,18 (g) m1 = 6,3.m2 = 6,3.19,18 ≈ 120,82 (g) Vậy, các khối lượng ban đầu: m1 = 120,82 (g); m2 = 19,18 (g). Bài tập 2: Trộn 5 lít nước ở 10oC và 5 lít nước ở 30oC vào một nhiệt lượng kế thì có được 10 lít nước có nhiệt độ là: 10oC. 15oC. 20oC. 25oC. 5 lít 5 lít 10oC 30oC 10 lít t Giải: Chọn C. Giải thích về chọn phương án trên: Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Bài tập 3: Trộn 25 lít nước sôi với 75 lít nước ở 15oC. Tính nhiệt độ cuối cùng. 15oC t? 100oC 25 lít 75 lít 100 lít * Hướng dẫn cách tìm lời giải: - m1 = 25kg; m2 = 75kg; mhh = 100kg. (Quy ước: V = 1 lít m = 1 kg). - Nhiệt dung riêng của nước giống nhau; t là nhiệt độ cuối cùng. - Khi đó: Q1 + Q2 = 100. - Giản ước: Q1 và Q2 cho 25c. Giải: Phương trình cân bằng nhiệt cho: 25c(100 – t) + 75c(t – 15) =100 (100 – t) + 3(t – 15) = 100 (*) trong đó t là nhiệt độ cuối cùng. Từ (*) ta tính được: t = 22,5oC. Bài tập 4: Một người dùng nước trong bể, có nhiệt độ 200C để pha nước ‘ba sôi hai lạnh’. Hãy tính nhiệt độ của nước pha được. * Hướng dẫn cách tìm lời giải: - ‘Ba’ và ‘hai’ trong cụm từ ‘ba sôi hai lạnh’ có nghĩa là ‘ba thể tích bằng nhau’ và ‘hai thể tích bằng nhau’, chẳng hạn, ‘ba gáo nước sôi và hai gáo nước lạnh’, hoặc ‘ba lít nước sôi và ba lít nước lạnh’. - Đại lượng giống nhau trong bài này là m gáo nước sôi; nhiệt dung riêng giống nhau là c (chất lỏng là nước); nhiệt độ của nước sôi và nước lạnh là lượng nước hỗn hợp đã trao đổi nhiệt và cân bằng theo nguyên lí truyền nhiệt. - Nhiệt độ sôi là: 1000C; nhiệt độ nước để pha: 200C; nhiệt độ cuối cùng là: t. Giải: Gọi m là khối lượng một gáo nước sôi hoặc nước lạnh. Gọi t là nhiệt độ cuối cùng của nước. Theo đề bài ta có phương trình cân bằng nhiệt giữa nước sôi và nước lạnh là: (1) Chia cả hai vế của (1) cho m.c ta được: . 4. Nhận xét: B áo cáo SKKN này, tôi đã triển khai đến HS lớp 8. Báo cáo trước tổ chuyên môn và hội đồng thẩm định SKKN nhà trường. Được đánh giá có tính sáng tạo và thiết thực đối với GV và HS, cũng như phân loại được các dạng bài tập cho từng đối tượng HS. Qua đó GVBM có thể lấy làm tư liệu để nâng cao trình độ chuyên môn và trong giảng dạy, HS nắm được kiến thức lý thuyết cơ bản, mở rộng và phương pháp giải đối với từng kiểu bài. Điều đó sẽ làm cho HS yêu thích môn học, đồng thời kết quả học tập tốt hơn. Như vậy sẽ từng bước nâng cao chất lượng Dạy và Học của bộ môn. SKKN có cơ sở khoa học đúng và xây dựng trên cơ sở lý thuyết khoa học cơ bản của những nhà Bác học dày công nghiên cứu để lại, khi áp dụng vào thực hành giải toán Vật Lí linh hoạt, có sự sáng tạo vào từng dạng bài tập ở mức độ từ cơ bản đến nâng cao, thiết thực trong quá trình dạy học cũng như dạy học theo chủ đề bài tập. 5. Hiệu quả: 5.1. Số liệu điều tra trước khi thực hiện SKKN: Lớp Sĩ số Giỏi Khá Trung bình Yếu SL % SL % SL % SL % 8 40 2 5% 8 20% 20 50% 10 25% 5.2. Số liệu điều tra sau khi thực hiện báo cáo SKKN: Lớp Sĩ số Giỏi Khá Trung bình Yếu SL % SL % SL % SL % 8 40 4 10% 15 37,5% 16 40% 5 12,5% 5.3. Nhận xét: Nội dung Giỏi Khá Trung bình Yếu SL % SL % SL % SL % Tăng 2 5% 7 17,5% Giảm 4 10% 5 12,5% 6. Khả năng và điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: - Sáng kiến này dành cho GV và HS trong bộ môn Vật Lí 8, áp dụng rộng rãi trong trường THCS trong và ngoài thị xã. - Điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: + Giáo viên: Soạn nội dung bài tập trên Word và Powerpoint, bảng phụ ghi nội dung phương pháp giải bài tập, phiếu bài tập phát cho HS, máy tính cầm tay. + Học sinh: Sách giáo khoa, sách bài tập, đồ dùng học tập (gồm viết, thước, máy tính cầm tay, giấy nháp,.). III. Kết luận: M ôn tự nhiên nói chung và bộ môn Vật Lí nói riêng là một môn học khó, đặc biệt đối với HS sống ở vùng có điều kiện kinh tế khó khăn như trường TH&THCS Phong Thạnh A. Do vậy sự yêu thích của HS đối với bộ môn này là rất ít, chỉ nhận thấy ở một số ít HS phải có học lực khá trở lên. Do vậy tôi nhận thấy người GV khi lên lớp bên cạnh việc chuẩn bị bài cẩn thận, chu đáo, còn phải sáng tạo, vận dụng linh hoạt các phương pháp để truyền tải tới HS những nội dung kiến thức cơ bản mà các em cần được lĩnh hội. Bản thân tôi sau khi thực hiện sáng kiến kinh nghiệm này, tôi nhận thấy đa số các em đều đọc tài liệu, chuẩn bị bài đầy đủ trước khi đến lớp, có ý thức ham học hơn. Các em HS yếu, trung bình hiểu bài nhanh hơn, tự làm được những dạng bài tập tương tự, HS khá có sự tiến bộ vượt bậc. Có được thành công nói trên là nhờ có sự cố gắng nỗ lực của thầy trò chúng tôi, mặc dù kết quả đạt được chưa thật sự như tôi mong muốn, nhưng chất lượng các bài kiểm tra và ý thức tự học của các em HS tăng lên. Do đó với SKKN này tôi tin tưởng rằng bản thân sẽ thực hiện thành công hơn ở các năm học tiếp theo và có thể chia sẻ cho các bạn đồng nghiệp trong và ngoài tỉnh cùng thực hiện. Trên đây là báo cáo SKKN của tôi. Mong rằng hội đồng giám khảo, thầy cô giáo đồng nghiệp và các bạn đọc sẽ động viên; góp ý chân thành để báo cáo SKKN hoàn thiện tốt hơn trong các năm học kế tiếp, thành công nhiều hơn. Xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT SÁNG KIẾN, GIẢI PHÁP TRƯỜNG Phong Thạnh A, ngày 27 tháng 4 năm 2018 NGƯỜI VIẾT Huỳnh Vũ Linh XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT SÁNG KIẾN, GIẢI PHÁP PHÒNG GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT SÁNG KIẾN, GIẢI PHÁP THỊ XÃ
File đính kèm:
- sang_kien_kinh_nghiem_van_dung_kien_thuc_bai_hoc_cong_thuc_t.doc