احسب كمية الحرارة المطلوبة للتدفئة. عرض تقديمي حول موضوع "حساب كمية الحرارة المطلوبة لتسخين الجسم وإطلاقه عند تبريده"

الشريحة 2

الغرض من الدرس:

تحديد معادلة حساب كمية الحرارة المطلوبة لتغيير درجة حرارة الجسم ؛ تحليل الصيغة تنمية المهارات العملية في حل المشكلات ؛ الاستمرار في تعلم تحليل شروط المهمة ؛ تحليل وتقييم استجابة زملائه ؛

الشريحة 3

بدون دفء ، لا توجد حياة. لكن البرودة الشديدة والحرارة الزائدة تدمر الحياة كلها. كل الأجسام ، حتى كتل الجليد ، تشع طاقة ، لكن الأجسام المسخنة قليلاً تشع القليل من الطاقة ، وهذا الإشعاع لا يمكن أن تدركه العين البشرية. في القرن الثامن عشر ، اعتقد العديد من العلماء أن الحرارة مادة خاصة تسمى "كالوريك" ، "سائل" عديم الوزن موجود في الأجسام. الآن نحن نعرف. الأمر ليس كذلك. سنتحدث اليوم عن الحرارة والظواهر الحرارية ، ونتعلم أيضًا كيفية حساب كمية الحرارة اللازمة لتسخين الجسم وإطلاقه عندما يبرد.

الشريحة 4

اختبار المعرفة الشامل

1. تسمى طاقة الحركة وتفاعل الجسيمات التي يتكون منها الجسم بالطاقة الداخلية. 2. لا يمكن زيادة الطاقة الداخلية للجسم عن طريق العمل عليه. 3. نقل الطاقة من الجسم الأكثر برودة إلى الجسم الأكثر سخونة يسمى التوصيل الحراري. 4. مع التوصيل الحراري ، لا تنتقل المادة من أحد طرفي الجسم إلى الطرف الآخر. 5. يحدث الحمل في المواد الصلبة. 6. الطاقة التي يعطيها الجسم أو يتلقاها أثناء انتقال الحرارة تسمى كمية الحرارة. 7. الإشعاع هو نوع من نقل الحرارة. 8. يتم نقل الطاقة من جسم إلى آخر أو من جزء منه إلى آخر بواسطة الجزيئات أو الجسيمات الأخرى. 9. تقاس الطاقة الداخلية بالنيوتن. 10. تعتمد كمية الحرارة المطلوبة لتسخين الجسم على نوع المادة

شريحة 5

إجابات على المهمة:

Λ‗‗Λ‗ΛΛΛ‗Λ

الشريحة 6

ما هو الرسم التخطيطي الذي يوضح الأنماط الثلاثة لانتقال الحرارة: التوصيل ، والإشعاع ، والحمل الحراري؟ أ / ج / ب /

شريحة 7

من خلال توصيل الحرارة من خلال قاع الإناء وجدرانه ، تنتقل الطاقة الداخلية للشعلة إلى الطاقة الداخلية لحساء السائح. عن طريق الإشعاع - في الطاقة الداخلية لراحة راحة السائح وملابسه. وعن طريق الحمل الحراري - في الطاقة الداخلية للهواء فوق النار.

شريحة 8

المهام النوعية

من الحكاية الخيالية الروسية "الأخت الصغيرة والذئب الرمادي". ذهب الذئب إلى النهر ، أنزل ذيله في الحفرة وبدأ يقول: "اصطاد ، سمكة صغيرة وكبيرة! صيد الأسماك الصغيرة والكبيرة! وظهر من بعده الثعلب. يتجول حول الذئب ويتأسف: "امسح ، نظف النجوم في السماء! تجميد تجميد ذيل الذئب! الذيل والتجميد. كيف ترك ذيل الذئب الحرارة؟ (إشعاع).

شريحة 9

من حكاية Altai الخيالية "The Ermine and the Hare". فكر الدب الحكيم بصمت. شب حريق كبير أمامه ، وفوق النار على حامل ثلاثي القوائم حديدي يقف مرجل ذهبي به سبع آذان برونزية. لم ينظف الدب المرجل المحبوب أبدًا: لقد كان يخشى أن تختفي السعادة مع الأوساخ ، وكان المرجل الذهبي دائمًا مغطى بمئة طبقة من السخام مثل المخمل. هل أثرت حقيقة أن المرجل مغطى بـ "مائة طبقة من السخام" على تسخين الماء؟

نعم ، نظرًا لأن السخام مسامي ، فإن تسخين المياه سيكون أبطأ.

شريحة 10

قبل الإقلاع ، ترفرف فراشة الليل بجناحيها لفترة طويلة. لماذا ا؟

الفراشة "تسخن" ، مثل رياضي يقوم بالإحماء قبل البداية. يذهب جزء من العمل الميكانيكي الذي تقوم به إلى زيادة الطاقة الداخلية.

الشريحة 11

التركيز على "ورق مقاوم للحريق". يُلف المسمار بإحكام بالورق ويُسخن في شعلة مصباح كحول. الورق لا يحترق. لماذا ا؟ التركيز على "ورق مقاوم للحريق". يُلف المسمار بإحكام بالورق ويُسخن في شعلة مصباح كحول. الورق لا يحترق. لماذا ا؟

الحديد له الموصلية الحرارية الكبيرة، لذلك يتم نقل كل الحرارة تقريبًا إلى الظفر ، ولا تحترق الورقة. مهمة تجريبية.

الشريحة 12

مهمة تجريبية. تجربة مع الزجاج المخطط ، ألصقه على كوب من الزجاج الرقيق من الداخل بشرائط من الورق الأبيض والأسود بنفس العرض. في الخارج ، ألصق الأزرار على الزجاج بالبلاستيك بنفس الارتفاع ، واحدة مقابل كل شريط أبيض وأسود. أضع الكوب على صحن وأضع شمعة فيه بصرامة في المنتصف. أشعل شمعة. بعد فترة ، تبدأ الأزرار في التراجع. اشرح نتائج التجربة. الإجابة: أولاً ، ستختفي تلك الأزرار التي يتم لصقها على أشرطة سوداء من الورق ، حيث يسخن الزجاج أكثر ، وتمتص الأسطح السوداء طاقة الإشعاع الساقط عليها أكثر من تلك البيضاء.

في الممارسة العملية ، غالبًا ما تستخدم الحسابات الحرارية. على سبيل المثال ، عند إنشاء المباني ، من الضروري مراعاة مقدار الحرارة التي يجب أن يعطيها نظام التدفئة بالكامل للمبنى. يجب أن تعرف أيضًا مقدار الحرارة التي ستدخل إلى الفضاء المحيط من خلال النوافذ والجدران والأبواب.

سنوضح بأمثلة كيفية إجراء أبسط العمليات الحسابية.

لذلك ، تحتاج إلى معرفة مقدار الحرارة التي يتلقاها الجزء النحاسي عند تسخينه. كتلته 2 كجم ، ودرجة الحرارة زادت من 20 إلى 280 درجة مئوية. أولاً ، وفقًا للجدول 1 ، نحدد السعة الحرارية المحددة للنحاس بـ m = 400 J / kg ° C). هذا يعني أن تسخين قطعة نحاسية تزن 1 كجم بمقدار 1 درجة مئوية تحتاج إلى 400 J. لتسخين قطعة نحاسية تزن 2 كجم بمقدار 1 درجة مئوية ، كمية كبيرةالحرارة - 800 ج. يجب زيادة درجة حرارة الجزء النحاسي ليس بمقدار 1 درجة مئوية ، ولكن بمقدار 260 درجة مئوية ، مما يعني أن الحرارة ستكون مطلوبة بمقدار 260 مرة ، أي 800 J 260 \ u003d 208000 ج.

إذا أشرنا إلى الكتلة m ، فإن الفرق بين درجات الحرارة النهائية (t 2) والأولية (t 1) - t 2 - t 1 نحصل على صيغة لحساب كمية الحرارة:

س = سم (ر 2 - ر 1).

مثال 1. يملأ مرجل من الحديد كتلته 5 كجم بماء كتلته 10 كجم. ما مقدار الحرارة التي يجب نقلها إلى الغلاية بالماء لتغيير درجة حرارتها من 10 إلى 100 درجة مئوية؟

عند حل المشكلة ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن كلا الجسمين - المرجل والماء - سيتم تسخينهما معًا. يحدث التبادل الحراري بينهما. يمكن اعتبار درجات حرارتها متشابهة ، أي تتغير درجة حرارة الغلاية والماء بمقدار 100 درجة مئوية - 10 درجات مئوية = 90 درجة مئوية. لكن كميات الحرارة التي يتلقاها المرجل والماء لن تكون متماثلة. بعد كل شيء ، تختلف كتلتها وقدراتها الحرارية المحددة.

تسخين الماء في غلاية

مثال 2. ماء مخلوط وزنه 0.8 كجم ، ودرجة حرارته 25 درجة مئوية ، وماء عند درجة حرارة 100 درجة مئوية ، ويزن 0.2 كجم. تم قياس درجة حرارة الخليط الناتج ووجد أنها 40 درجة مئوية. احسب مقدار الحرارة المنبعثة من الماء الساخن عند تبريده والماء البارد الذي تم تلقيه عند تسخينه. قارن هذه الكميات من الحرارة.

دعنا نكتب حالة المشكلة ونحلها.

نرى أن كمية الحرارة المنبعثة ماء ساخن، وكمية الحرارة التي يتلقاها الماء البارد متساوية مع بعضها البعض. هذه ليست نتيجة عشوائية. تظهر التجربة أنه في حالة حدوث تبادل حراري بين الأجسام ، فإن الطاقة الداخلية لجميع أجسام التسخين تزداد بقدر تقلص الطاقة الداخلية لأجسام التبريد.

عند إجراء التجارب ، عادةً ما يتبين أن الطاقة المنبعثة من الماء الساخن أكبر من الطاقة التي يتلقاها الماء البارد. يفسر ذلك حقيقة أن جزءًا من الطاقة يتم نقله إلى الهواء المحيط ، ويتم نقل جزء من الطاقة إلى الوعاء الذي تم فيه خلط الماء. ستكون المساواة بين الطاقات المعطاة والمستلمة أكثر دقة ، وكلما قل فقدان الطاقة المسموح به في التجربة. إذا قمت بحساب هذه الخسائر وأخذها في الاعتبار ، فستكون المساواة دقيقة.

أسئلة

1. ما الذي تحتاج إلى معرفته لحساب كمية الحرارة التي يتلقاها الجسم عند تسخينه؟
2. اشرح بمثال كيف يتم حساب كمية الحرارة المنقولة إلى الجسم عند تسخينه أو إطلاقه عند تبريده.
3. اكتب معادلة لحساب كمية الحرارة.
4. ما النتيجة التي يمكن استخلاصها من تجربة خلط الماء البارد والساخن؟ لماذا هذه الطاقات ليست متساوية في الممارسة؟

تمرين 8

1. ما مقدار الحرارة المطلوبة لرفع درجة حرارة 0.1 كجم من الماء بمقدار 1 درجة مئوية؟
2. احسب كمية الحرارة المطلوبة للتسخين: أ) حديد زهر يزن 1.5 كجم لتغيير درجة حرارته بمقدار 200 درجة مئوية ؛ ب) ملعقة ألومنيوم تزن 50 جم من 20 إلى 90 درجة مئوية ؛ ج) مدفأة من الطوب تزن 2 طن من 10 إلى 40 درجة مئوية.
3. ما مقدار الحرارة المنبعثة أثناء تبريد الماء ، وحجمها 20 لترًا ، إذا تغيرت درجة الحرارة من 100 إلى 50 درجة مئوية؟

§ 9. حساب كمية الحرارة المطلوبة لتسخين الجسم أو المنبعثة منه أثناء التبريد - الفيزياء الصف 8 (بيريشكين)

وصف قصير:

في فقرة بهذا العنوان الطويل ، يتم أخيرًا الحصول على صيغة لحساب كمية الحرارة. نفذت جميع الاستدلالات في الفقرتين السابقتين ، باختصار ، على شكل حروف تدل على ذلك كميات فيزيائيةيتم دمجها في صيغة واحدة. الكميات: وزن الجسم ، التغير في درجة حرارة الجسم ، السعة الحرارية النوعية. هذه هي الصيغة الأولى في مقرر الصف الثامن. بالطبع. بعد الفقرة التاسعة ، ستتبع المهام التي سيكون من الضروري فيها حساب كمية الحرارة المطلوبة أو المنبعثة. مثال على حل مثل هذه المشكلة في الكتاب المدرسي. حتى مهمتين. السعة الحرارية محددة، إذا لم يتم تحديدها في حالة المشكلة ، خذها من الجدول في الفقرة 8.
كمية الحرارة مرتبطة بالطاقة الداخلية للجسم. إذا أطلق الجسم حرارة ، فإن الطاقة الداخلية تنخفض ، وإذا استقبلت ، فعكس ذلك. لذلك ، في المهام ، يُطلب منهم أحيانًا حساب ليس الحرارة ، ولكن التغير في الطاقة الداخلية. هكذا تمت صياغة سؤال المشكلة: "كم تغيرت الطاقة الداخلية؟" يجب أن يتم ذلك وفقًا لنفس صيغة الحرارة التي ستتعرف عليها في هذه الفقرة.