Calcular la cantidad de calor necesaria para calentar. Presentación sobre el tema "Cálculo de la cantidad de calor requerida para calentar un cuerpo y liberada por él cuando se enfría"

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El propósito de la lección:

determine la fórmula para calcular la cantidad de calor requerida para cambiar la temperatura corporal; analizar la fórmula; desarrollo de habilidades prácticas en la resolución de problemas; continuar aprendiendo a analizar las condiciones de la asignación; analizar y evaluar la respuesta de los compañeros de clase;

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Sin calor, no hay vida. Pero demasiado frío y calor destruye toda la vida. Todos los cuerpos, incluso los bloques de hielo, irradian energía, pero los cuerpos ligeramente calentados irradian poca energía, y el ojo humano no percibe esta radiación. En el siglo XVIII, muchos científicos creían que el calor es una sustancia especial llamada "calórica", un "líquido" sin peso contenido en los cuerpos. Ahora sabemos. No es tan. Hoy hablaremos sobre el calor y los fenómenos térmicos, y también aprenderemos a calcular la cantidad de calor que se necesita para calentar un cuerpo y que se libera cuando se enfría.

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examen completo de conocimientos

1. La energía de movimiento e interacción de las partículas que componen el cuerpo se denomina energía interna. 2. La energía interna de un cuerpo no puede aumentar realizando un trabajo sobre él. 3. La transferencia de energía de un cuerpo más frío a uno más caliente se llama conducción de calor. 4. Con la conducción de calor, la sustancia no se mueve de un extremo al otro del cuerpo. 5. La convección ocurre en sólidos. 6. La energía que el cuerpo da o recibe durante la transferencia de calor se llama cantidad de calor. 7. La radiación es un tipo de transferencia de calor. 8. La transferencia de energía de un cuerpo a otro o de una parte del mismo a otra se realiza mediante moléculas u otras partículas. 9. La energía interna se mide en Newtons. 10. La cantidad de calor necesaria para calentar el cuerpo depende del tipo de sustancia

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Respuestas a la tarea:

Λ‗‗Λ‗ΛΛΛ‗Λ

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¿Qué diagrama muestra los tres modos de transferencia de calor: conducción, radiación y convección? a/c/b/

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A través de la conducción de calor a través del fondo y las paredes de la olla, la energía interna de la llama pasa a la energía interna del guiso turístico. Por radiación, en la energía interna de las palmas de las manos del turista y su ropa. Y por convección, en la energía interna del aire sobre el fuego.

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Tareas cualitativas

Del cuento de hadas ruso "La hermana pequeña y el lobo gris". El lobo fue al río, metió la cola en el agujero y comenzó a decir: “¡Atrapa, pesca, tanto pequeños como grandes! ¡Atrapa, peces pequeños y grandes! Siguiéndolo, apareció el zorro; camina alrededor del lobo y se lamenta: “¡Despeja, despeja las estrellas del cielo! ¡Congelar, congelar cola de lobo! Cola y congelar. ¿Cómo dejó la cola del lobo el calor? (Radiación).

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Del cuento de hadas de Altai "El armiño y la liebre". El oso sabio pensó en silencio. Un gran fuego crepitaba ardientemente frente a él, sobre el fuego en un trípode de hierro había un caldero dorado con siete orejas de bronce. El oso nunca limpió este caldero favorito: tenía miedo de que la felicidad se fuera con la suciedad, y el caldero dorado siempre estaba cubierto con cien capas de hollín como terciopelo. ¿El hecho de que la caldera estuviera cubierta con “cien capas de hollín” afectó al calentamiento del agua?

Sí, como el hollín es poroso, el calentamiento del agua será más lento.

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Antes de despegar, la mariposa nocturna agita sus alas durante un largo rato. ¿Por qué?

La mariposa "calienta", como un atleta que hace un calentamiento antes de la salida. Parte del trabajo mecánico realizado por él se destina a aumentar la energía interna.

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Foco "Papel ignífugo". El clavo se envuelve firmemente en papel y se calienta en la llama de una lámpara de alcohol. El papel no se quema. ¿Por qué? Foco "Papel ignífugo". El clavo se envuelve firmemente en papel y se calienta en la llama de una lámpara de alcohol. El papel no se quema. ¿Por qué?

El hierro tiene gran conductividad térmica, por lo que casi todo el calor se transfiere a la uña y el papel no se quema. Tarea experimental.

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Tarea experimental. Experiencia con un vidrio rayado Pego sobre un vidrio de vidrio delgado desde el interior con tiras de papel blanco y negro del mismo ancho. En el exterior, pego botones al vidrio con plastilina a la misma altura, uno contra cada tira blanca y negra. Puse el vaso en un platillo y puse una vela estrictamente en el centro. Enciendo una vela. Después de un tiempo, los botones comienzan a caerse. Explique los resultados del experimento. Respuesta: Primero, desaparecerán esos botones que están pegados contra tiras negras de papel, ya que aquí el vidrio se calienta más, las superficies negras absorben más la energía de la radiación que incide sobre ellas que las blancas.

En la práctica, a menudo se utilizan cálculos térmicos. Por ejemplo, al construir edificios, es necesario tener en cuenta cuánto calor debe proporcionar el sistema de calefacción completo al edificio. También debe saber cuánto calor irá al espacio circundante a través de ventanas, paredes y puertas.

Mostraremos con ejemplos cómo realizar los cálculos más simples.

Por lo tanto, debe averiguar cuánto calor recibió la parte de cobre cuando se calentó. Su masa es de 2 kg y la temperatura aumentó de 20 a 280 °C. Primero, según la Tabla 1, determinamos la capacidad calorífica específica del cobre con m = 400 J/kg °C). Esto significa que se necesitan 400 J para calentar 1 °C una pieza de cobre que pesa 1 kg. gran cantidad calor - 800 J. La temperatura de la parte de cobre debe aumentarse no en 1 ° C, sino en 260 ° C, lo que significa que se requerirá 260 veces más calor, es decir, 800 J 260 \u003d 208,000 J.

Si denotamos la masa m, la diferencia entre las temperaturas final (t 2) e inicial (t 1) - t 2 - t 1 obtenemos una fórmula para calcular la cantidad de calor:

Q \u003d cm (t 2 - t 1).

Ejemplo 1. Un caldero de hierro de 5 kg de masa se llena con agua de 10 kg de masa. ¿Cuánto calor debe transferirse a la caldera con agua para cambiar su temperatura de 10 a 100 °C?

A la hora de solucionar el problema hay que tener en cuenta que ambos cuerpos, tanto la caldera como el agua, se calentarán juntos. El intercambio de calor tiene lugar entre ellos. Sus temperaturas pueden considerarse iguales, es decir, la temperatura de la caldera y del agua cambia en 100 °C - 10 °C = 90 °C. Pero las cantidades de calor recibidas por la caldera y el agua no serán las mismas. Después de todo, sus masas y capacidades caloríficas específicas son diferentes.

Calentar agua en una tetera

Ejemplo 2. Agua mezclada con un peso de 0,8 kg, que tiene una temperatura de 25 ° C, y agua a una temperatura de 100 ° C, con un peso de 0,2 kg. Se midió la temperatura de la mezcla resultante y se encontró que era de 40°C. Calcula cuánto calor desprendió el agua caliente cuando se enfrió y cuánto calor recibió el agua fría cuando se calentó. Compara estas cantidades de calor.

Escribamos la condición del problema y resolvámoslo.

Vemos que la cantidad de calor que desprende el agua caliente y la cantidad de calor que recibe el agua fría son iguales entre sí. Este no es un resultado aleatorio. La experiencia muestra que si ocurre un intercambio de calor entre cuerpos, entonces la energía interna de todos los cuerpos que calientan aumenta tanto como la energía interna de los cuerpos que se enfrían disminuye.

Al realizar experimentos, generalmente resulta que la energía que desprende el agua caliente es mayor que la energía que recibe el agua fría. Esto se explica por el hecho de que parte de la energía se transfiere al aire circundante y parte de la energía se transfiere al recipiente en el que se mezcló el agua. La igualdad de las energías dadas y recibidas será tanto más precisa cuanto menor sea la pérdida de energía permitida en el experimento. Si calcula y tiene en cuenta estas pérdidas, entonces la igualdad será precisa.

Preguntas

1. ¿Qué necesitas saber para calcular la cantidad de calor que recibe el cuerpo cuando se calienta?
2. Explica con un ejemplo cómo se calcula la cantidad de calor impartida a un cuerpo cuando se calienta o liberada cuando se enfría.
3. Escribe una fórmula para calcular la cantidad de calor.
4. ¿Qué conclusión se puede sacar de la experiencia de mezclar frío y agua caliente? ¿Por qué estas energías no son iguales en la práctica?

Ejercicio 8

1. ¿Cuánto calor se requiere para elevar la temperatura de 0,1 kg de agua en 1°C?
2. Calcular la cantidad de calor necesaria para calentar: a) un hierro fundido que pesa 1,5 kg para cambiar su temperatura en 200 °C; b) una cuchara de aluminio de 50 g de 20 a 90 °C; c) una chimenea de ladrillo de 2 toneladas de 10 a 40 °C.
3. ¿Cuál es la cantidad de calor liberado durante el enfriamiento del agua, cuyo volumen es de 20 litros, si la temperatura cambia de 100 a 50 °C?

§ 9. Cálculo de la cantidad de calor requerida para calentar el cuerpo o liberada por él durante el enfriamiento - Física Grado 8 (Peryshkin)

Breve descripción:

En un párrafo con un título tan largo, finalmente se obtiene una fórmula para calcular la cantidad de calor. Todo el razonamiento llevado a cabo en los dos párrafos anteriores, en forma resumida, en forma de letras que denotan Cantidades fisicas se combinan en una fórmula. Cantidades: peso corporal, cambio en la temperatura corporal, capacidad calorífica específica. Esta es la primera fórmula en el curso de octavo grado. Por supuesto. después del párrafo nueve, seguirán tareas en las que será necesario calcular la cantidad de calor que se requiere o se libera. Un ejemplo de cómo resolver tal problema está en el libro de texto. Incluso dos tareas. capacidad calorífica específica, si no está especificado en la condición del problema, tómelo de la tabla en el párrafo 8.
La cantidad de calor está relacionada con la energía interna del cuerpo. si el cuerpo cede calor, la energía interna disminuye, y si lo recibe, viceversa. Por lo tanto, en las tareas, a veces se les pide que calculen no el calor, sino el cambio en la energía interna. Así es como se formula la pregunta del problema: “¿Cuánto ha cambiado la energía interna?” Esto debe hacerse de acuerdo con la misma fórmula para el calor, con la que se familiarizará en este párrafo.