SKKN Phương pháp giải bài tập phần nhiệt cho học sinh giỏi ở trường THCS Quang Trung đạt hiệu quả cao

MỤC LỤC
Trang
1. MỞ ĐẦU
......................................
2
1.1Lí do chọn đề tài
......................................
2
1.2 Mục đích nghiên cứu
......................................
3
1.3 Đối tượng nghiên cứu
......................................
3
1.4 Phương pháp nghiên cứu
......................................
3
2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
......................................
3
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
......................................
3
2.2.Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
......................................
3
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề
......................................
4
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường
......................................
14
3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
......................................
15
3.1 Kết luận
......................................
15
3.2 Kiến nghị
......................................
15
TÀI LIỆU THAM KHẢO
......................................
17
1. MỞ ĐẦU
1.1. Lí do chọn đề tài
Vật lý học là cơ sở của nhiều ngành kĩ thuật quan trọng. Sự phát triển của khoa học Vật lý gắn bó chặt chẽ và có tác động qua lại trực tiếp với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật. Vì vậy những hiểu biết và nhận thức Vật lý có giá trị to lớn trong đời sống và sản xuất, đặc biệt là trong công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Môn Vật lý có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo của trường THCS. Chương trình Vật lý THCS có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức Vật lý cơ bản ở trình độ phổ thông cơ sở, bước đầu hình thành cho học sinh những kỹ năng cơ bản, phổ thông và thói quen làm việc khoa học, góp phần hình thành ở học sinh các năng lực nhận thức và các phẩm chất, nhân cách mà mục tiêu giáo dục THCS đã đề ra.
Môn Vật lý ở trường THCS có vị trí quan trọng, nó góp phần cung cấp cho học sinh những kiến thức, kỹ năng và thái độ cần thiết để tiếp tục học lên THPT và THCN, học nghề hoặc đi vào các lĩnh vực lao động sản xuất đòi hỏi những hiểu biết nhất định về Vật lý.
Bài tập Vật lý có một vai trò quan trọng trong dạy - học Vật lý đặc biệt là trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi. Thông qua việc giải các bài tập Vật lý, học sinh thu nhận được các khái niệm mới, phương pháp giải một bài tập nào đó hoặc giúp học sinh vận dụng, khắc sâu các kiến thức, kỹ năng Vật lý; phát triển tư duy, năng lực nhận thức và giải quyết vấn đề.
Qua nhiều năm giảng dạy Vật lý 8 bản thân tôi nhận thấy: Các bài tập Nhiệt học chiếm không nhiều thời lượng của chương trình Vật lý 8 nhưng thường chiếm một phần trong cấu trúc của các đề thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh cũng như đề thi vào khối chuyên Vật lý ở các trường THPT. Đây là loại bài tập mà các em gặp rất nhiều lúng túng, sai sót với những biểu thức toán học dài và những con số tương đối lớn. Bên cạnh đó, thời lượng học Vật lý lớp 8 được bố trí rất ít chỉ có 1 tiết/tuần và gần như không có giờ bài tập. Thực tế, nhiều học sinh không thể tự mình giải quyết được các bài tập Nhiệt học đặc biết là bài tập khó do chưa biết cách phân loại và chưa tìm được phương pháp giải phù hợp. Qua nhiều năm giảng dạy vật lý ở trường THCS Quang Trung đối với học sinh vấn đề học bài mới và giải, chữa các bài tập vật lý gặp không ít khó khăn. Vì vậy các em giải bài tập một cách mò mẫm, không có định hướng rõ ràng, áp dụng công thức máy móc và nhiều khi không giải được, có nhiều nguyên nhân:
- Lý thuyết chưa tốt.
- Học sinh chưa biết phương pháp để giải bài tập vật lý.
- Chưa có những kỹ năng toán học cần thiết để giải bài tập vật lý.
- Chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập và tìm ra từ câu hỏi điều kiện của bài toán, xem xét các hiện tượng vật lý nêu trong đề bài tập để từ đó nắm vững bản chất vật lý, tiếp theo là xác định mối liên hệ giữa cái đã cho và cái phải tìm. Do vậy, việc tiếp thu kiến thức của các em gặp rất nhiều khó khăn, ảnh 
Để giúp học sinh khắc phục những khó khăn thường gặp trên và thêm tự tin trước những bài tập trong các giờ học, các đề thi học sinh giỏi, các đề thi vào chuyên Lam Sơn. Bản thân tôi thấy rằng việc giúp học sinh trường THCS Quang Trung nắm vững kiến thức cơ bản và có phương pháp giải phù hợp với từng loại bài trong mỗi phần kiến thức là hết sức quan trọng và có ý nghĩa thiết thực. Xuất phát từ nhận thức trên, sau nhiều năm nghiên cứu, áp dụng trong thực tiễn giảng dạy và bồi dưỡng HSG tôi đã viết sáng kiến kinh nghiệm: “Phương pháp giải bài tập phần nhiệt cho học sinh giỏi ở trường THCS Quang Trung đạt hiệu quả cao”
1.2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu phương pháp giải bài tập phần nhiệt cho học sinh giỏi ở trường THCS Quang Trung giúp học sinh nắm vững kiến thức , phân biệt được dạng bài tập, nắm được cách giải đối với từng dạng để nâng cao được chất lượng học sinh giỏi đạt được kết quả cao trong các kì thi HSG thành phố, tỉnh và chuyên Lam Sơn.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
Học sinh tham gia thi đội tuyển Vật lí khối 8 và HSG khối 9 trường THCS Quang Trung – Thành Phố Thanh Hóa 
1.4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp điều tra và tìm hiểu đối tượng học sinh.
- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu.
- Phương pháp nghiên cứu, xây dựng cơ sở giả thuyết.
2. NỘI DUNG
2.1. Cơ sở lí luận
- Môn vật lý là một môn khoa học thực nghiệm, nghiên cứu những hiện tượng xảy ra trong tự nhiên và trong đời sống, có nhiều ứng dụng trong thực tế. Vật lý có vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển nhân cách con người, thông qua dạy học vật lí giáo dục cho HS có hệ thống tri thức khoa học, kiến thức kĩ thuật tổng hợp - hướng nghiệp, thế giới quan duy vật biện chứng, củng cố lòng tin vào khoa học, nâng cao khả năng nhận biết ngày càng chính xác và đầy đủ các quy luật tự nhiên của con người.
- Phương pháp giải bài tập Vật lý là khả năng định hướng, vận dụng một cách có mục đích, sáng tạo các kiến thức của mình trong việc đi tìm lời giải hợp lý nhất cho một bài tập. Học sinh có phương pháp tốt sẽ biết cách phân tích đề bài và các hiện tượng xảy ra từ đó sẽ phân loại được bài tập, xác định được hướng giải quyết đúng và trình bày lời giải một cách logic, chính xác trong một thời gian xác định.
- Nhiệt học là một phần của chương trình Vật lý THCS và có nhiều bài tập định lượng. Nắm chắc được phương pháp giải một số dạng bài tập Nhiệt học: Giúp học sinh vận dụng được kiến thức vào thực tế đời sống, giải quyết được những thắc mắc hoặc vấn đề mà thực tế đời sống đòi hỏi; giúp học sinh tự tin hơn khi tiếp cận với các bài tập nâng cao, các hiện tượng nhiệt học phức tạp.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
2.2.1. Thuận lợi
Được sự quan tâm của chính quyền địa phương cũng như lãnh đạo nhà trường về cơ sở vật chất và trang thiết bị dạy học.
Giáo viên được tham gia tập huấn các lớp bồi dưỡng, chuyên đề, thay sách giáo khoa, nắm được những thay đổi về phương pháp dạy học môn Vật lí.
Học sinh có ý thức tự học, tự phấn đấu. Nội dung sách giáo khoa Vật lí biên soạn hợp lí, logic. 
2.2.2. Khó khăn
Bên cạnh những thuận lợi đó thì trong quá trình nghiên cứu đề tài này cũng gặp không ít khó khăn:
- Học sinh chưa biết cách phân tích, xử lý các hiện tượng; chưa biết cách xử lý công thức cho phù hợp nên chưa có được bài giải hợp lý; dễ nhầm lẫn bản chất của các hiện tượng trong các quá trình nhiệt học hoặc không hiểu rõ bản chất một số hiện tượng ít gặp.
- Học sinh còn lúng túng trong việc vận dụng, liên hệ giữa các đại lượng kiến thức; kĩ năng biến đổi bài tập từ đơn giản đến phức tạp và kĩ năng giải toán còn rất nhiều hạn chế.
- Vận dụng các kiến thức Toán học về giải phương trình bậc nhất, giải phương trình bậc hai, giải hệ phương trình, biện luận phương trình để tìm nghiệm phù hợp trong các bài tập nhiệt học còn hay nhầm lẫn.
- Trong các đề thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh cũng như đề thi vào khối chuyên Vật lý ở các trường THPT thì dạng bài tập nhiệt học rất hay gặp.
- Tài liệu trình bày về các dạng bài tập nhiệt học cho học sinh giỏi cấp THCS hiện nay chưa đáp ứng được nhu cầu học tập của các em, chưa đi sâu vào phân loại và khái quát thành phương pháp cụ thể, thường biên soạn không theo một trình tự nhất định. Do đó, khi giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi việc lựa chọn bài tập, phân loại bài tập và xây dựng phương pháp giải phù hợp còn gặp nhiều khó khăn.
*Kết quả khảo sát khi chưa áp dụng theo SKKN
Khối
Số học sinh đã KS
Điểm trên 5
Điểm 9-10
Điểm dưới 5
SL
Tỷ lệ
SL
Tỷ lệ
SL
Tỷ lệ
8
30
13
43.3%
0
0%
17
56.7%
9
12
6
50%
1
8.3%
5
41.7%
2.3. Các giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề
2.3.1. Những biện pháp hướng dẫn học sinh giải bài toán nhiệt học lớp 8
- Nắm bắt được mức độ, lượng hóa mục tiêu của từng bài.
- Tùy từng bài toán nhiệt học để đưa ra các cách giải khác nhau mà đưa đến cùng một kết quả.
Giáo viên phải sử dụng linh hoạt mọi biện pháp sư phạm để phát huy tính chủ động sáng tạo của học sinh trong học tập. Đối với môn vật lý nói chung và nói riêng ở chương trình vật lý trung học cơ sở để cho học sinh không nhàm chán khi làm một bài tập vật lý, vì thế tùy từng bài giáo viên giảng dạy đưa ra cách giải bằng nhiều phương pháp khác nhau.
 Muốn đạt được kết quả trên đối với mỗi giáo viên không chỉ nắm vững kiến thức mà còn phải biết vận dụng kết hợp các phương pháp giảng dạy nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh.
Mục tiêu kĩ năng: quan sát, nhìn nhận.
Mục tiêu thái độ: tuân thủ, tán thành, bảo vệ.
2.3.2. Một số phương pháp giải bài toán nhiệt học lớp 8
2.3.2.1. Giúp các em nắm vững và khắc sâu phần kiến thức lí thuyết đã học
a. Nhiệt năng
- Nhiệt năng là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
- Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận thêm được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt.
b. Nguyên lý truyền nhiệt
Nếu chỉ có hai vật trao đổi nhiệt thì:
- Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
- Sự truyền nhiệt xảy ra đến khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì dừng lại.
- Nhiệt lượng của vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng của vật kia thu vào.
c. Các công thức
 Công thức nhiệt lượng: Q = mc∆t
+ Q: Nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa ra (J)
+ m: Khối lượng của vật (kg)
+ c: Nhiệt dung riêng của chất làm vật (J/kg.K)
+ ∆t: Độ tăng (giảm) nhiệt độ của vât.
- Vật thu nhiệt vào để nóng lên:  ∆t = t2 - t1: Nhiệt độ cuối trừ nhiệt độ đầu
- Vật tỏa nhiệt ra để lạnh đi: ∆t = t1 - t2: Nhiệt độ đầu trừ nhiệt độ cuối
- Nhiệt dung riêng của một chất là nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1kg chất đó nóng lên thêm 10C.
- Khi nóng chảy hay đông đặc thì nhiệt độ của vật không thay đổi nhưng ta vẫn phải cung cấp nhiệt lượng. Nhiệt lượng thu vào hay toả ra khi nóng chảy hay đông đặc ở nhiệt độ nóng chảy là: Q = m với là nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1kg chất đó nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy
- Khi hoá hơi hay ngưng tụ thì vẫn phải cung cấp nhiệt lượng. Nhiệt lượng thu vào hay toả ra khi hoá hơi hay ngưng tụ ở nhiệt độ sôi là: Q = L.m với L là nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1kg chất đó hoá hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi
- Hiệu suất sử dụng nhiệt: 
Phương trình cân bằng nhiệt:  Qtỏa ra = Qthu vào
- Qtỏa ra: Nhiệt lượng vật tỏa ra trong quá trình truyền nhiệt.
- Qthu vào: Nhiệt lượng vật thu vào trong quá trình truyền nhiệt.
 Một số biểu thức liên quan
- Khối lượng riêng: D = 
- Trọng lượng riêng: d = 
- Biểu thức liên hệ giữa khối lượng và trọng lượng: P = 10m
- Biểu thức liên hệ giữa khối lượng riêng và trọng lượng riêng: d = 10D
2.3.2.2. Phương pháp chung để giải bài tập Nhiệt học
Bước 1: Tìm hiểu đề bài
- Đọc kỹ đề bài, tóm tắt bài toán và đổi đơn vị (nếu cần).
- Vẽ hình của bài toán (nếu cần).
Bước 2: Phân tích hiện tượng Vật lý
- Xác định xem kiến thức trong đề bài liên quan đến những khái niệm nào, định luật nào?
- Đối với những hiện tượng vật lý phức tạp cần phải phân tích thành những hiện tượng đơn giản.
- Tìm xem hiện tượng vật lý diễn biến qua những giai đoạn nào? Mỗi giai đoạn tuân theo những quy tắc nào?
Bước 3: Xây dựng lập luận cho việc giải bài tập.
- Trình bày hệ thống chặt chẽ lập luận, lôgíc để tìm mối liên hệ giữa những đại lượng đã cho và đại lượng phải tìm.
Xác định nhiệt độ của hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt
+ Hỗn hợp gồm lỏng + rắn thì nhiệt độ của hỗn hợp chính là nhiệt độ nóng chảy
+ Hỗn hợp gồm lỏng + hơi thì nhiệt độ của hỗn hợp chính là nhiệt độ sôi
+ Có khi phải suy luận để xác định nhiệt độ của hỗn hợp khi Qthu Qtỏa
- Lập các công thức có liên quan giữa các đại lượng đã biết và đại lượng phải tìm, rồi thực hiện các phép biến đổi toán học để đưa ra một công thức chỉ chứa các đại lượng đã biết và phải tìm.
- Thay số để tìm giá trị đại lượng phải tìm. 
Bước 4: Biện luận kết quả
Sau khi tìm được kết quả, cần rút ra nhận xét về giá trị thực của kết quả.
2.3.2.3. Phương pháp giải một số dạng bài tập Nhiệt học cụ thể
 Dạng I: Bài tập có sự trao đổi nhiệt của hai hay nhiều chất
a. Phương pháp giải
- Xác định các chất thu nhiệt, các chất tỏa nhiệt.
- Tính nhiệt lượng các chất toả ra, thu vào theo công thức.
- Áp dụng phương trình cân bằng (PTCB) nhiệt và dữ kiện bài toán, suy ra ẩn số phải tìm.
b. Bài tập mẫu
Thả 300g chì ở 1000C vào 250g nước ở 58,50C làm cho nước nóng lên tới 600C. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4 190J/kg.K.
a. Hỏi nhiệt độ của chì ngay khi có cân bằng nhiệt ?
b. Tính nhiệt lượng nước thu vào.
c. Tính nhiệt dung riêng của chì.
Tóm tắt
m1 = 300g
      = 0,3kg
t1 = 1000C
m2 = 250g
     = 0,25kg
t2 = 58,50C
t = 600C
c2 = 4 190J/kg.K
a) tcb = ?
b) Qthu vào = ?
c) c1 = ?
Bài giải
a. Nhiệt độ của chì ngay khi có cân bằng nhiệt cũng là nhiệt độ cuối của nước ( khi nước đã nóng lên), nghĩa là bằng 600C => tcb = 600C
b. Nhiệt lượng nước thu vào:
Qthu vào = m2c2( t - t2) =
            = 0,25. 4 190. (60 - 58,5) = 1 571,25 (J)
c. Nhiệt lượng chì toả ra là:
Qtoả ra = m1c1( t1- t) = 0,3.c1.(100 - 60) = 12c1(J)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
              Qtoả ra = Qthu vào
Hay 12c1= 1571,25
            c1 = 130,94 (J/kg.K)
Vậy  nhiệt dung riêng của chì là : 130,94 J/kg.K      
c. Bài tập áp dụng
Bài 1: Trộn lẫn rượu và nước người ta thu được hỗn hợp nặng 140g ở nhiệt độ 360C. Tính khối lượng của nước và khối lượng của rượu đã trộn. Biết rằng ban đầu rượu có nhiệt độ 190C và nước có nhiệt độ 1000C, cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/Kg.K, của rượu là 2500J/Kg.k.
Bài 2: Một nhiệt lượng kế chứa 2 lít nước ở nhiệt độ 150C. Hỏi nước nóng lên tới bao nhiêu độ nếu bỏ vào nhiệt lượng kế một quả cân bằng đồng thau khối lượng 500g được nung nóng tới 1000C.Bỏ qua nhiệt lượng truyền cho nhiệt lượng kế và môi trường bên ngoài. Lấy nhiệt dung riêng của đồng thau là 368J/kg.K, của nước  là 4 186J/kg.K. Khối lượng riêng của nước là 1 000kg/m3.
Bài 3: Một chiếc ca không có vạch chia được dùng để múc nước ở thùng chứa I và thùng chứa II rồi đổ vào thùng chứa III. Nhiệt độ của nước ở thùng chứa I là t1= 20 0C, ở thùng II là t2 = 800C. Thùng chứa III đã có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ t3 = 400C và bằng tổng số ca nước vừa đổ thêm. Cho rằng không có sự mất mát nhiệt lượng ra môi trường xung quanh. Hãy tính số ca nước cần múc ở thùng  I và thùng II để nước ở thùng III có nhiệt độ bằng 500C.
Bài 4: Có 2 bình cách nhiệt. Bình 1 chứa m1 = 2kg nước ở t1 = 200C, bình 2 chứa m2  = 4kg nước ở t2 = 600C. Người ta rót một lượng nước m từ bình 1 sang bình 2. Sau khi cân bằng nhiệt, người ta lại rót một lượng nước m như thế từ bình 2 sang bình 1. Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là t1/ = 21,950C.
a. Tính lượng nước m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng của bình 2.
b. Nếu tiếp tục thực hiện lần thứ hai, tìm nhiệt độ cân bằng của mỗi bình.
Bài 5: Bình A chứa 3kg nước ở 200C; bình B chứa 4kg ở 300C. Đầu tiên trút 1 ca nước từ bình A sang bình B. Sau khi cân bằng nhiệt, trút 2 ca nước từ bình B sang bình A. Nhiệt độ cân bằng của bình A là 240C. Tính nhiệt độ của bình B khi có cân bằng nhiệt và khối lượng của 1 ca nước. Cho rằng khối lượng của các ca nước bằng nhau và chỉ có sự trao đổi nhiệt của nước trong hai bình.
Bài 6: Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m (kg) ở nhiệt độ t1 = 230C, cho vào nhiệt lượng kế một khối lượng m (kg) nước ở nhiệt độ t2. Sau khi hệ cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước giảm đi 90C. Tiếp  tục  đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) một chất lỏng  khác (không tác dụng hóa học với nước)  ở  nhiệt  độ t3 = 45 0C, khi có  cân bằng  nhiệt lần hai, nhiệt độ của hệ lại giảm 100C so với nhiệt độ cân bằng nhiệt lần thứ nhất.
Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết  nhiệt  dung  riêng  của nhôm và của nước lần lượt là c1 = 900 J/kg.K và c2 = 4200 J/kg.K. Bỏ qua mọi mất mát nhiệt khác
 Dạng II: Bài tập về phương trình cân bằng nhiệt khi chưa biết vật nào tỏa nhiệt, vật nào thu nhiệt
a. Phương pháp giải
- Giả sử vật có nhiệt độ cao tỏa nhiệt và vật có nhiệt độ thấp thu nhiệt.
- Viết phương trình cân bằng nhiệt và tính toán.
a.Bài tập mẫu
 Một hệ vật gồm n vật có khối lượng mỗi vật lần lượt là m1 , m2 , ...,mn ở nhiệt độ ban đầu t1, t2 , ..., tn được làm bằng các chất có nhiệt dung riêng c1 , c2 , ...., cn trao đổi nhiệt với nhau. Tìm nhiệt độ cân bằng của hệ ?
b.Hướng dẫn giải :
Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ. Giả sử trong hệ có k vật đầu tiên tỏa nhiệt, (n-k) vật sau thu nhiệt. Theo pt cân bằng nhiệt : Qtỏa = Qthu => 
c. Bài tập vận dụng
Bài 1: Một hỗn hợp gồm bốn chất lỏng không có tác dụng hóa học với nhau có khối lượng lần lượt là: m1 = 1kg , m2 = 2kg , m3 = 3kg, m4 = 5kg. Biết nhiệt dung riêng và nhiệt độ của chúng lần lượt là: c1 = 2000J/kg.K , t1 = 100C; c2 = 4000J/kg.K , t2 = 200C; c3 = 3000J/kg.K , t3 = 400C; c4 = 2500J/kg.K, t4 = 500C. Hãy tìm nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt. 
Bài 2 : Một hỗn hợp gồm 3 chất lỏng không tác dụng hoá học với nhau có khối lượng lần lượt là m1 = 2kg; m2 = 1kg và m3 = 4kg. Biết nhiệt dung riêng và nhiệt độ của chúng lần lượt là: c1 = 2000 J/kg.K, t1 = 100C ; c2 = 4000 J/kg.K, t2 = 200C; c3 = 3000 J/kg.K, t3 = 500C.
 Hãy tìm:
 a) Nhiệt độ của hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt.
 b) Nhiệt lượng để làm nóng hỗn hợp ban đầu đến 40oC.
Dạng III: Bài tập có sự trao đổi nhiệt với môi trường, có liên quan đến thời gian
a. Phương pháp giải
- Khi có sự tỏa nhiệt ra môi trường thì hiệu suất truyền nhiệt H luôn nhỏ hơn 100% và lượng nhiệt thực tế phải cung cấp là Q – Qhp
- Sự trao đổi nhiệt với môi trường luôn tỷ lệ với độ chênh lệch nhiệt độ. Tỷ lệ với diện tích tiếp xúc với môi trường. Nên nhiệt lượng hao phí ra môi trường là:
Qhp =  k.S.(t2 - t1)   - với k là hệ số tỷ lệ.
Trong trường hợp nhiệt lượng cung cấp cho vật không đủ làm cho vật chuyển thể thì khi vật có nhiệt độ ổn định ta luôn có công suất tỏa nhiệt ra môi trường đúng bằng công suất của thiết bị đốt nóng cung cấp cho vật.
- Bài tập liên quan đến thời gian, phải xét mối quan hệ giữa nhiệt độ, khối lượng và thời gian theo từng dữ kiện của đề bài, thiết lập mối quan hệ giữa các dữ kiện đó để tìm yêu cầu của bài tập.
b. Bài tập mẫu
 Dùng một bếp dầu để đun sôi một lượng nước có khối lượng m1 = 1kg, đựng trong một ấm bằng nhôm có khối lượng m2 = 500g thì sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi . Nếu dùng bếp dầu trên để đun sôi một lượng nước có khối lượng m3 đựng trong ấm trên trong cùng điều kiện thì thấy sau thời gian 19 phút nước sôi . Tính khối lượng nước m3 ? Biết nhiệt dung riêng của nước, nhôm lần lượt là c1 = 4200J/kg.K; c2 = 880J/kg.K và nhiệt lượng do bếp dầu tỏa ra một cách đều đặn . 
Tóm tắt
m1 = 1kg
m2= 500g
 = 0,5kg
t1 = 10 phút
t2= 9 phút
c1 = 4200J/kg.K
c2= 880J/kg.K
Tính: m3= ?
Bài giải:
Gọi Q1 và Q2 lần lượt là nhiệt lượng mà bếp cung cấp cho nước và ấm trong hai lần đun, Dt là độ tăng nhiệt độ của nước . Ta có : Q 1= ( m1c1 + m2c2 )Dt 
 Q2 = ( m3c1 + m2c2 )Dt
Do bếp dầu tỏa nhiệt đều đặn nên thời gian đun càng lâu thì nhiệt lượng tỏa ra càng lớn. Do đó ta có :
 Q1= kt1 ; Q2= kt2 ( k là hệ số tỉ lệ ; t1 và t2 là thời gian đun tương ứng ) 
Suy ra : kt