Izračunajte količinu topline potrebnu za zagrijavanje. Prezentacija na temu "Izračunavanje količine topline potrebne za zagrijavanje tijela i koju ono oslobađa pri hlađenju"

§ 9. Izračun količine topline potrebne za zagrijavanje tijela ili koju ono oslobađa tijekom hlađenja - Fizika 8. razred (Peryshkin)

Kratki opis:

U odlomku tako dugog naslova konačno dobivamo formulu za izračunavanje količine topline. Svi argumenti izneseni u prethodna dva odlomka sažeti su u obliku slova koja označavaju fizikalne veličine, skupljaju se u jednu formulu. Veličine: tjelesna težina, promjena tjelesne temperature, specifični toplinski kapacitet. Ovo je prva formula u tečaju osmog razreda. Sigurno. Nakon devetog odlomka slijede zadaci u kojima treba izračunati količinu topline koja je potrebna odnosno oslobođena. Primjer rješavanja takvog problema nalazi se u udžbeniku. Čak dva zadatka. Specifični toplinski kapacitet, ako nije naveden u postavci zadatka, uzima se iz tablice u točki 8.
Količina topline povezana je s unutarnjom energijom tijela. ako tijelo odaje toplinu, onda se unutarnja energija smanjuje, a ako prima, onda obrnuto. Stoga se u problemima ponekad traži da izračunaju ne toplinu, već promjenu unutarnje energije. Ovako je formulirano pitanje problema: "Koliko se promijenila unutarnja energija?" To se mora učiniti pomoću iste formule za toplinu, s kojom ćete se upoznati u ovom paragrafu.

Slajd 2

Svrha lekcije:

odrediti formulu za izračun količine topline potrebne za promjenu tjelesne temperature; analizirati formulu; razvijanje praktičnih vještina u rješavanju problema; nastaviti učiti analizirati uvjete zadatka; analizirati i vrednovati odgovore učenika iz razreda;

Slajd 3

Bez topline nema života. Ali previše hladnoće i vrućine uništava sve živo. Sva tijela, čak i blokovi leda, emitiraju energiju, ali slabo zagrijana tijela emitiraju malo energije, a to zračenje ljudsko oko ne opaža. U osamnaestom stoljeću mnogi su znanstvenici vjerovali da je toplina posebna tvar koja se zove kalorija, bestežinska "tekućina" sadržana u tijelima. Sada znamo. Nije tako. Danas ćemo govoriti o toplini i toplinskim pojavama, a također ćemo naučiti izračunati količinu topline potrebnu za zagrijavanje tijela i koja se oslobađa pri hlađenju.

Slajd 4

Sveobuhvatna provjera znanja

1. Energija gibanja i međudjelovanja čestica koje čine tijelo naziva se unutarnja energija. 2. Unutarnja energija tijela ne može se povećati radom na njemu. 3. Prijenos energije s hladnijeg tijela na toplije naziva se toplinska vodljivost. 4. Kod provođenja topline tvar se ne kreće s jednog kraja tijela na drugi. 5. Konvekcija se javlja u čvrste tvari. 6. Energija koju tijelo predaje ili prima pri prijenosu topline naziva se količina topline. 7. Zračenje je vrsta prijenosa topline. 8. Prijenos energije s jednog tijela na drugo ili s jednog njegova dijela na drugi provode molekule ili druge čestice. 9. Unutarnja energija se mjeri u Newtonima. 10. Količina topline potrebna za zagrijavanje tijela ovisi o vrsti tvari

Slajd 5

Odgovori na zadatak:

Λ‗‗Λ‗ΛΛΛ‗Λ

Slajd 6

Na kojoj slici su prikazana tri načina prijenosa topline: kondukcija, zračenje i konvekcija? a/c/b/

Slajd 7

Provođenjem topline kroz dno i stijenke lonca unutarnja energija plamena pretvara se u unutarnju energiju turističkog paprikaša. Zračenjem - u unutarnju energiju turistovih dlanova i njegove odjeće. I konvekcijom - u unutarnju energiju zraka iznad vatre.

Slajd 8

Kvalitativni zadaci

Iz ruske bajke "Lisica - sestra i sivi vuk". Vuk je otišao do rijeke, spustio rep u jamu i počeo govoriti: "Lovi, ribo, i mala i velika!" Lovite ribu i malu i veliku!” Za njim se pojavi lisica; obilazi vuka i jadikuje: "Budi jasan, razbistri zvijezde na nebu!" Zamrzni, zaledi vučji rep! Rep je smrznut. Na koju je stranu otišla toplina iz vučjeg repa? (Radijacija).

Slajd 9

Iz altajske bajke "Hermelin i zec". Mudri medvjed nijemo je razmišljao. Pred njim je žarko pucketala velika vatra, a iznad vatre, na željeznom tronošcu, stajao je zlatni kotao sa sedam brončanih klasova. Medvjed nikada nije čistio ovaj voljeni kotao: bojao se da će sreća nestati zajedno s prljavštinom, a zlatni kotao uvijek je bio prekriven sa stotinu slojeva čađe, poput baršuna. Je li to što je kotao bio prekriven sa “sto slojeva čađe” utjecalo na zagrijavanje vode?

Da, budući da je čađa porozna, voda će se zagrijavati sporije

Slajd 10

Prije nego što poleti, moljac prilično dugo leprša krilima. Zašto?

Leptir se "zagrijava", poput sportaša koji radi zagrijavanje prije utrke. Dio mehaničkog rada koji obavlja odlazi na povećanje unutarnje energije.

Slajd 11

Fokus "Vatrootporni papir". Nokat se čvrsto zamota u papir i zagrije u plamenu alkoholne lampe. Papir ne gori. Zašto? Fokus "Vatrootporni papir". Nokat se čvrsto zamota u papir i zagrije u plamenu alkoholne lampe. Papir ne gori. Zašto?

Željezo ima visoka toplinska vodljivost, tako da se gotovo sva toplina prenosi na nokat, a papir ne gori. Eksperimentalni zadatak.

Slajd 12

Eksperimentalni zadatak. Eksperimentirajte s prugastom čašom Unutrašnjost tanke staklene čaše prekrivam trakama bijelog i crnog papira iste širine. S vanjske strane stakla plastelinom lijepim gumbe u istoj visini, po jedan na svaku bijelu i crnu traku. Stavio sam čašu na tanjurić i stavio svijeću u nju strogo u sredini. Zapalim svijeću. Nakon nekog vremena gumbi počinju otpadati. Objasnite rezultate pokusa. Odgovor: Prvo, oni gumbi koji su zalijepljeni na crne trake papira će nestati, jer se ovdje staklo više zagrijava, crne površine apsorbiraju više energije od zračenja koje pada na njih nego bijele.

U praksi se često koriste toplinski proračuni. Na primjer, pri izgradnji zgrada potrebno je voditi računa o tome koliko topline cijeli sustav grijanja treba dati zgradi. Također biste trebali znati koliko će topline pobjeći u okolni prostor kroz prozore, zidove i vrata.

Na primjerima ćemo pokazati kako izvesti jednostavne izračune.

Dakle, morate saznati koliko je topline dobio bakreni dio kada se zagrije. Masa mu je bila 2 kg, a temperatura se povećala s 20 na 280 °C. Najprije pomoću tablice 1 odredimo specifični toplinski kapacitet bakra s m = 400 J / kg °C). To znači da će zagrijavanje bakrenog dijela težine 1 kg za 1 °C zahtijevati 400 J. Za zagrijavanje bakrenog dijela težine 2 kg za 1 °C trebat će 2 puta velika količina toplina - 800 J. Temperatura bakrenog dijela mora se povećati ne za 1 ° C, već za 260 ° C, što znači da će biti potrebno 260 puta više topline, tj. 800 J 260 = 208 000 J.

Ako masu označimo kao m, razliku između konačne (t 2) i početne (t 1) temperature - t 2 - t 1, dobivamo formulu za izračunavanje količine topline:

Q = cm(t 2 - t 1).

Primjer 1. Željezni kotao mase 5 kg napunjen je vodom mase 10 kg. Koliko topline treba predati kotlu s vodom da mu se temperatura promijeni od 10 do 100 °C?

Prilikom rješavanja problema morate uzeti u obzir da će se oba tijela - kotao i voda - zagrijavati zajedno. Između njih dolazi do izmjene topline. Njihove se temperature mogu smatrati istima, tj. temperatura kotla i vode mijenja se za 100 °C - 10 °C = 90 °C. Ali količine topline koju primaju kotao i voda neće biti iste. Uostalom, njihove mase i specifični toplinski kapaciteti su različiti.

Grijanje vode u loncu

Primjer 2. Pomiješali smo vodu mase 0,8 kg temperature 25 °C i vodu temperature 100 °C mase 0,2 kg. Izmjerena je temperatura dobivene smjese, koja je iznosila 40 °C. Izračunajte koliko je topline topla voda predala hlađenjem, a hladna voda zagrijavanjem. Usporedite ove količine topline.

Zapišimo uvjete zadatka i riješimo ga.

Vidimo da količina predane topline Vruća voda, i količina topline koju prima hladna voda su jednake. Ovo nije slučajan rezultat. Iskustvo pokazuje da ako dolazi do izmjene topline između tijela, tada se unutarnja energija svih grijaćih tijela povećava za onoliko koliko se smanjuje unutarnja energija tijela koja se hlade.

Prilikom provođenja pokusa obično se pokaže da je energija koju daje topla voda veća od energije koju prima hladna voda. To se objašnjava činjenicom da se dio energije prenosi na okolni zrak, a dio energije prenosi na posudu u kojoj se voda miješala. Jednakost dane i primljene energije bit će točnija što je manji gubitak energije dopušten u eksperimentu. Ako izračunate i uzmete u obzir ove gubitke, jednakost će biti točna.

Pitanja

1. Što je potrebno znati da bi se izračunala količina topline koju tijelo primi pri zagrijavanju?
2. Objasnite na primjeru kako se izračunava količina topline koja se preda tijelu kada se zagrijava ili oslobodi kada se hladi.
3. Napiši formulu za izračun količine topline.
4. Kakav se zaključak može izvući iz pokusa miješanja hladne i tople vode? Zašto te energije u praksi nisu jednake?

Vježba 8

1. Koliko je topline potrebno za zagrijavanje 0,1 kg vode za 1 °C?
2. Izračunajte količinu topline koja je potrebna da se zagrije: a) glačalo od lijevanog željeza mase 1,5 kg da mu se temperatura promijeni za 200 °C; b) aluminijsku žlicu mase 50 g od 20 do 90 °C; c) kamin od opeke mase 2 tone od 10 do 40 °C.
3. Koliko se topline oslobodilo pri hlađenju vode obujma 20 litara, ako se temperatura promijenila sa 100 na 50 °C?