Հաշվեք ջեռուցման համար պահանջվող ջերմության քանակը: «Մարմնի տաքացման համար պահանջվող ջերմության քանակի հաշվարկը և այն սառչելիս թողարկվում է» թեմայով շնորհանդես.

սլայդ 2

Դասի նպատակը.

որոշել մարմնի ջերմաստիճանը փոխելու համար պահանջվող ջերմության քանակի հաշվարկման բանաձևը. վերլուծել բանաձևը; խնդիրներ լուծելու գործնական հմտությունների զարգացում; շարունակել սովորել վերլուծել առաջադրանքի պայմանները. վերլուծել և գնահատել դասընկերների արձագանքը.

սլայդ 3

Առանց ջերմության կյանք չկա։ Բայց չափից շատ ցուրտը և շոգը ոչնչացնում են ողջ կյանքը: Բոլոր մարմինները, նույնիսկ սառույցի բլոկները, էներգիա են ճառագում, բայց մի փոքր տաքացած մարմինները քիչ էներգիա են ճառագայթում, և այդ ճառագայթումը չի ընկալվում մարդու աչքով: Տասնութերորդ դարում շատ գիտնականներ կարծում էին, որ ջերմությունը հատուկ նյութ է, որը կոչվում է «կալորիական», անկշիռ «հեղուկ», որը պարունակվում է մարմիններում: Հիմա մենք գիտենք. Դա այդպես չէ։ Այսօր մենք կխոսենք ջերմության և ջերմային երևույթների մասին, ինչպես նաև կսովորենք, թե ինչպես կարելի է հաշվարկել մարմնի տաքացման համար անհրաժեշտ և սառչելիս արտազատվող ջերմության քանակը:

սլայդ 4

Համապարփակ գիտելիքների ստուգում

1. Մարմինը կազմող մասնիկների շարժման և փոխազդեցության էներգիան կոչվում է ներքին էներգիա։ 2. Մարմնի ներքին էներգիան հնարավոր չէ մեծացնել նրա վրա աշխատանք կատարելով։ 3. Սառը մարմնից ավելի տաք մարմնին էներգիայի փոխանցումը կոչվում է ջերմահաղորդում: 4. Ջերմային հաղորդման դեպքում նյութը մարմնի մի ծայրից մյուսը չի շարժվում։ 5. Կոնվեկցիան տեղի է ունենում պինդ նյութեր. 6. Այն էներգիան, որը մարմինը տալիս կամ ստանում է ջերմության փոխանցման ժամանակ, կոչվում է ջերմության քանակ։ 7. Ճառագայթումը ջերմության փոխանցման տեսակ է։ 8. Էներգիայի փոխանցումը մի մարմնից մյուսը կամ նրա մի մասից մյուսն իրականացվում է մոլեկուլների կամ այլ մասնիկների միջոցով։ 9. Ներքին էներգիան չափվում է Նյուտոններով։ 10. Մարմնի տաքացման համար պահանջվող ջերմության քանակը կախված է նյութի տեսակից

սլայդ 5

Առաջադրանքի պատասխանները.

Λ‗‗Λ‗ΛΛΛ‗Λ

սլայդ 6

Ո՞ր դիագրամն է ցույց տալիս ջերմության փոխանցման երեք եղանակները՝ հաղորդունակություն, ճառագայթում և կոնվեկցիա: ա/գ/բ/

Սլայդ 7

Կաթսայի հատակի և պատերի միջով ջերմային հաղորդման միջոցով բոցի ներքին էներգիան անցնում է զբոսաշրջային խաշածի ներքին էներգիայի մեջ։ Ճառագայթման միջոցով - զբոսաշրջիկի ափի և նրա հագուստի ներքին էներգիայի մեջ: Եվ կոնվեկցիայի միջոցով `կրակի վերևում գտնվող օդի ներքին էներգիայի մեջ:

Սլայդ 8

Որակական առաջադրանքներ

Ռուսական «Փոքր քույրը և գորշ գայլը» հեքիաթից։ Գայլը գնաց գետի մոտ, պոչը իջեցրեց փոսի մեջ և սկսեց ասել. Բռնե՛ք, փոքր և մեծ ձուկ: Նրա հետևից հայտնվեց աղվեսը. շրջում է գայլի շուրջը և ողբում. «Մաքուր, մաքրիր աստղերը երկնքում: Սառի՛ր, սառի՛ր գայլի պոչը։ Պոչը եւ սառեցնել: Ինչպե՞ս գայլի պոչը թողեց ջերմությունը: (Ճառագայթում):

Սլայդ 9

Ալթայի «Էրմինն ու Նապաստակը» հեքիաթից։ Իմաստուն արջը լուռ մտածեց. Նրա առջև թեժ թխկթխկացրեց մի մեծ կրակ, երկաթե եռոտանի կրակի վերևում կանգնած էր ոսկե կաթսա յոթ բրոնզե ականջներով։ Արջը երբեք չի մաքրել այս սիրելի կաթսան՝ նա վախենում էր, որ երջանկությունը կվերանա կեղտի հետ, իսկ ոսկե կաթսան միշտ թավշի պես ծածկված էր հարյուր շերտ մուրով։ Այն, որ կաթսան պատված էր «հարյուր շերտ մուրով», ազդե՞լ է ջրի տաքացման վրա։

Այո, քանի որ մուրը ծակոտկեն է, ջրի տաքացումը ավելի դանդաղ կլինի։

Սլայդ 10

Թռիչքից առաջ գիշերային թիթեռը երկար թեւերը թափահարում է։ Ինչո՞ւ։

Թիթեռը «տաքանում է», ինչպես մեկնարկից առաջ տաքացում կատարող մարզիկը։ Նրա կատարած մեխանիկական աշխատանքի մի մասը գնում է ներքին էներգիայի ավելացմանը։

սլայդ 11

Կենտրոնանալ «Չհրկիզվող թուղթ»: Եղունգը սերտորեն փաթաթված է թղթի մեջ և տաքացվում է ալկոհոլային լամպի բոցի մեջ։ Թուղթը չի այրվում։ Ինչո՞ւ։ Կենտրոնանալ «Չհրկիզվող թուղթ»: Եղունգը սերտորեն փաթաթված է թղթի մեջ և տաքացվում է ալկոհոլային լամպի բոցի մեջ։ Թուղթը չի այրվում։ Ինչո՞ւ։

Երկաթը ունի մեծ ջերմային հաղորդունակություն, ուստի գրեթե ամբողջ ջերմությունը փոխանցվում է մեխին, իսկ թուղթը չի այրվում։ Փորձարարական առաջադրանք.

սլայդ 12

Փորձարարական առաջադրանք. Զոլավոր ապակու հետ կապված փորձը ես կպցնում եմ մի բաժակ բարակ ապակու վրա ներսից նույն լայնությամբ սպիտակ և սև թղթի շերտերով: Դրսում ես պլաստիլինով ապակու վրա կոճակներ եմ սոսնձում նույն բարձրության վրա՝ յուրաքանչյուր սպիտակ և սև շերտի դեմ: Ես բաժակը դրեցի ափսեի վրա և դրա մեջ մոմ դրեցի խիստ կենտրոնում։ Ես մոմ եմ վառում: Որոշ ժամանակ անց կոճակները սկսում են ընկնել: Բացատրեք փորձի արդյունքները: Պատասխան. Նախ, այն կոճակները, որոնք սոսնձված են թղթի սև շերտերին, կվերանան, քանի որ այստեղ ապակին ավելի շատ է տաքանում, սև մակերեսները ավելի շատ են կլանում դրանց վրա արձակվող ճառագայթման էներգիան, քան սպիտակները:

Գործնականում հաճախ օգտագործվում են ջերմային հաշվարկներ: Օրինակ, շենքեր կառուցելիս պետք է հաշվի առնել, թե ամբողջ ջեռուցման համակարգը որքան ջերմություն պետք է տա ​​շենքին։ Դուք նաև պետք է իմանաք, թե որքան ջերմություն կանցնի շրջակա տարածք պատուհանների, պատերի, դռների միջոցով:

Մենք օրինակներով ցույց կտանք, թե ինչպես կատարել ամենապարզ հաշվարկները:

Այսպիսով, դուք պետք է պարզեք, թե որքան ջերմություն է ստացել պղնձի մասը տաքացնելիս: Նրա զանգվածը 2 կգ է, իսկ ջերմաստիճանը 20-ից հասել է 280 °C-ի։ Նախ, ըստ աղյուսակ 1-ի, մենք որոշում ենք պղնձի հատուկ ջերմային հզորությունը m = 400 J / kg ° C-ով: Սա նշանակում է, որ 1 կգ կշռող պղնձե մասը 1 °C-ով տաքացնելու համար պահանջվում է 400 Ջ։ մեծ քանակությամբջերմություն - 800 Ջ: Պղնձի մասի ջերմաստիճանը պետք է բարձրացվի ոչ թե 1 ° C-ով, այլ 260 ° C-ով, ինչը նշանակում է, որ կպահանջվի 260 անգամ ավելի շատ ջերմություն, այսինքն ՝ 800 J 260 \u003d 208,000 J:

Եթե ​​նշանակենք m զանգվածը, վերջնական (t 2) և սկզբնական (t 1) ջերմաստիճանների տարբերությունը - t 2 - t 1, ապա կստանանք ջերմության քանակի հաշվարկման բանաձև.

Q \u003d սմ (t 2 - t 1):

Օրինակ 1. 5 կգ զանգվածով երկաթե կաթսա լցվում է 10 կգ զանգվածով ջրով։ Որքա՞ն ջերմություն պետք է փոխանցվի կաթսան ջրով, որպեսզի դրանց ջերմաստիճանը փոխվի 10 °C-ից մինչև 100 °C:

Խնդիրը լուծելիս պետք է հաշվի առնել, որ երկու մարմինները՝ և՛ կաթսան, և՛ ջուրը, միասին են տաքանալու։ Նրանց միջեւ տեղի է ունենում ջերմափոխանակություն: Նրանց ջերմաստիճանները կարելի է համարել նույնը, այսինքն՝ կաթսայի և ջրի ջերմաստիճանը փոխվում է 100 °C - 10 °C = 90 °C: Բայց կաթսայի և ջրի ստացած ջերմության քանակները նույնը չեն լինի: Ի վերջո, նրանց զանգվածները և հատուկ ջերմային հզորությունները տարբեր են:

Ջուր տաքացնելով թեյնիկում

Օրինակ 2. 0,8 կգ քաշով, 25 ° C ջերմաստիճան ունեցող ջուր և 0,2 կգ 100 ° C ջերմաստիճանի ջուր: Ստացված խառնուրդի ջերմաստիճանը չափվել է և պարզվել է 40°C: Հաշվեք, թե որքան ջերմություն է թողել տաք ջուրը սառչելիս, իսկ սառը ջուրը ստացել է տաքացման ժամանակ: Համեմատեք ջերմության այս քանակությունները:

Եկեք գրենք խնդրի պայմանը և լուծենք այն։

Մենք տեսնում ենք, որ արտանետվող ջերմության քանակը տաք ջուր, իսկ սառը ջրի ստացած ջերմության քանակը իրար հավասար են։ Սա պատահական արդյունք չէ։ Փորձը ցույց է տալիս, որ եթե մարմինների միջև տեղի է ունենում ջերմափոխանակություն, ապա բոլոր տաքացնող մարմինների ներքին էներգիան ավելանում է այնքանով, որքանով հովացման մարմինների ներքին էներգիան նվազում է։

Փորձեր կատարելիս սովորաբար պարզվում է, որ տաք ջրի արտանետվող էներգիան ավելի մեծ է, քան սառը ջրի ստացած էներգիան։ Դա բացատրվում է նրանով, որ էներգիայի մի մասը փոխանցվում է շրջակա օդին, իսկ էներգիայի մի մասը՝ այն նավին, որի մեջ ջուր է խառնվել։ Տրված և ստացված էներգիաների հավասարությունը կլինի այնքան ճշգրիտ, այնքան քիչ էներգիայի կորուստ է թույլատրվում փորձի ժամանակ։ Եթե ​​հաշվարկեք և հաշվի առնեք այս կորուստները, ապա հավասարությունը ճշգրիտ կլինի։

Հարցեր

1. Ի՞նչ պետք է իմանաք տաքացման ժամանակ մարմնի կողմից ստացվող ջերմության քանակությունը հաշվարկելու համար:
2. Օրինակով բացատրեք, թե ինչպես է հաշվարկվում մարմնին տաքանալու կամ սառչելիս արտազատվող ջերմության քանակը:
3. Ջերմության քանակությունը հաշվարկելու բանաձև գրեք.
4. Ի՞նչ եզրակացություն կարելի է անել սառը և տաք ջուրը խառնելու փորձից։ Ինչու՞ այդ էներգիաները գործնականում հավասար չեն:

Վարժություն 8

1. Որքա՞ն ջերմություն է պահանջվում 0,1 կգ ջրի ջերմաստիճանը 1°C-ով բարձրացնելու համար:
2. Հաշվեք տաքացման համար պահանջվող ջերմության քանակը՝ ա) 1,5 կգ քաշով չուգուն՝ 200 °C ջերմաստիճանը փոխելու համար. բ) ալյումինե գդալ, որը կշռում է 50 գ 20-ից 90 °C; գ) աղյուսե բուխարի, որը կշռում է 2 տոննա 10-ից 40 °C:
3. Որքա՞ն է ջրի սառեցման ժամանակ արձակված ջերմության քանակը, որի ծավալը կազմում է 20 լիտր, եթե ջերմաստիճանը փոխվում է 100 °C-ից մինչև 50 °C.

§ 9. Մարմնի տաքացման համար պահանջվող կամ հովացման ընթացքում նրա կողմից արտանետվող ջերմության քանակի հաշվարկ - Ֆիզիկա 8-րդ դասարան (Պերիշկին)

Կարճ նկարագրություն:

Այսքան երկար վերնագրով պարբերությունում վերջապես ստացվում է ջերմության քանակի հաշվարկման բանաձև։ Նախորդ երկու պարբերություններում կատարված բոլոր հիմնավորումները, հակիրճ, նշող տառերի տեսքով ֆիզիկական մեծություններմիավորվում են մեկ բանաձևի մեջ. Քանակները՝ մարմնի քաշը, մարմնի ջերմաստիճանի փոփոխությունը, տեսակարար ջերմունակությունը։ Սա ութերորդ դասարանի դասընթացի առաջին բանաձեւն է. Իհարկե. իններորդ պարբերությունից հետո կհետևեն առաջադրանքներ, որոնցում անհրաժեշտ կլինի հաշվարկել պահանջվող կամ թողարկվող ջերմության քանակը: Նման խնդրի լուծման օրինակ կա դասագրքում։ Նույնիսկ երկու առաջադրանք. հատուկ ջերմային հզորություն, եթե խնդրի պայմանում նշված չէ, վերցրեք 8-րդ պարբերության աղյուսակից։
Ջերմության քանակությունը կապված է մարմնի ներքին էներգիայի հետ։ եթե մարմինը ջերմություն է տալիս, ապա ներքին էներգիան նվազում է, իսկ եթե ստանում է, ապա հակառակը։ Հետեւաբար, առաջադրանքներում երբեմն նրանց խնդրում են հաշվարկել ոչ թե ջերմությունը, այլ ներքին էներգիայի փոփոխությունը։ Այսպես է ձևակերպվում խնդրի հարցը. «Ինչքանո՞վ է փոխվել ներքին էներգիան»։ Դա պետք է արվի ջերմության նույն բանաձևով, որին դուք կծանոթանաք այս պարբերությունում։