加熱に必要な熱量を計算します。 「物体を加熱するのに必要な熱量と冷却時に放出される熱量の計算」に関するプレゼンテーション
§9.体を加熱するために必要な、または冷却中に放出される熱量の計算 - 物理学グレード8（ペリシキン）
簡単な説明：
このような長いタイトルの段落で、最終的に熱量を計算するための式が得られます。 前の2つの段落で実行されたすべての推論は、簡単に、次のことを示す文字の形で 物理量を 1 つの式にまとめます。 量：体重、体温の変化、比熱容量。 これは、中学 2 年生のコースの最初の式です。 もちろん。 パラグラフ9の後、必要または放出される熱量を計算する必要があるタスクが続きます。 そのような問題を解決する例が教科書にあります。 2つのタスクでも。 比熱容量は、問題の状態に示されていない場合は、段落 8 の表から取得してください。
熱量は、体の内部エネルギーに関係しています。 体が熱を放出すると、内部エネルギーが減少し、熱を受け取ると、その逆になります。 したがって、タスクでは、熱ではなく内部エネルギーの変化を計算するように求められることがあります。 これが、「内部エネルギーはどのくらい変化したか」という問題の質問を定式化する方法です。 これは、この段落で説明する熱の同じ式に従って行う必要があります。
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レッスンの目的:
体温を変化させるのに必要な熱量を計算する式を決定します。 数式を分析します。 問題を解決するための実践的なスキルの開発; タスクの条件を分析することを学び続けます。 クラスメートの反応を分析および評価します。
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暖かさがなければ、人生はありません。 しかし、過度の寒さと暑さはすべての生命を破壊します。 すべての物体は、氷のブロックであってもエネルギーを放射しますが、わずかに加熱された物体はほとんどエネルギーを放射せず、この放射は人間の目には認識されません。 18世紀、多くの科学者は、熱は「カロリー」と呼ばれる特別な物質であり、体に含まれる無重力の「液体」であると信じていました。 今、私たちは知っています。 それはそんなに。 今日は、熱と熱現象について説明し、物体を加熱するのに必要な熱量と冷却時に放出される熱量を計算する方法も学びます。
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総合知識テスト
1. 身体を構成する粒子の運動と相互作用のエネルギーを内部エネルギーと呼びます。 2. 体の内部エネルギーは、仕事をしても増加しません。 3. 冷たい物体から熱い物体へのエネルギーの移動は、熱伝導と呼ばれます。 4.熱伝導により、物質は体の端から端まで移動しません。 5. 対流が発生する 固体. 6. 熱伝達中に身体が授受するエネルギーを熱量と呼びます。 7. 放射は熱伝達の一種です。 8.ある物体から別の物体へ、またはその一部から別の部分へのエネルギーの移動は、分子または他の粒子によって行われます。 9. 内部エネルギーはニュートンで測定されます。 10.体を温めるのに必要な熱量は、物質の種類によって異なります
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タスクへの回答:
Λ‗‗Λ‗ΛΛΛ‗Λ
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熱伝達の 3 つのモード (伝導、放射、対流) を示す図はどれですか? a/c/b/
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鍋の底と壁を通る熱伝導により、炎の内部エネルギーがツーリストシチューの内部エネルギーに移行します。 放射線によって - 観光客の手のひらと彼の衣服の内部エネルギーに。 そして対流によって - 火の上の空気の内部エネルギーに。
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定性的なタスク
ロシアのおとぎ話「妹と灰色オオカミ」より。 オオカミは川に行き、尻尾を穴に下げて言い始めました。 大小の魚をキャッチ！ 彼に続いて、キツネが現れました。 オオカミの周りを歩き回り、嘆きます。 フリーズ、フリーズ オオカミの尻尾！ テールとフリーズ。 オオカミのしっぽはどうやって暑さから逃れたの？ （放射線）。
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アルタイのおとぎ話「オコジョとウサギ」より。 賢いクマは静かに考えました。 彼の目の前で大きな火が熱くパチパチと音を立て、鉄の三脚の上に置かれた火の上には、7 つのブロンズの耳が付いた金の大釜が立っていました。 クマは、このお気に入りの大釜を掃除したことがありませんでした。彼は、幸せが汚れとともに消えてしまうのではないかと恐れていました。金の大釜は、常にビロードのようなすすで何百層も覆われていました。 ボイラーが「100層のすす」で覆われていたという事実は,水の加熱に影響を及ぼしましたか。
はい、すすは多孔質であるため、水の加熱は遅くなります。
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夜蝶は飛び立つ前に、長い間羽ばたきます。 なんで？
バタフライは、アスリートがスタート前にウォームアップを行うように、「ウォームアップ」します。 それによって行われる機械的仕事の一部は、内部エネルギーを増加させます。
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「耐火紙」に注目。 釘を紙でしっかりと包み、アルコールランプの炎で加熱します。 紙は燃えません。 なんで？ 「耐火紙」に注目。 釘を紙でしっかりと包み、アルコールランプの炎で加熱します。 紙は燃えません。 なんで？
鉄は 優れた熱伝導率、ほとんどすべての熱が爪に伝わり、紙が燃えません。 実験タスク。
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実験タスク。 縞模様のガラスを使った体験 薄いガラスのガラスに、同じ幅の白と黒の短冊を内側から貼り付けます。 外側では、白と黒のストリップごとに 1 つずつ、同じ高さの粘土でボタンをガラスに接着します。 ガラスをソーサーに置き、ろうそくを厳密に中央に置きました。 ろうそくを灯します。 しばらくすると、ボタンが落ち始めます。 実験結果を説明します。 回答: まず、黒い紙片に接着されたボタンが消えます。ここでは、ガラスがより熱くなり、黒い表面が白い表面よりも多くの放射線入射エネルギーを吸収するためです。
実際には、熱計算がよく使用されます。 たとえば、建物を建設する場合、暖房システム全体が建物に与える熱量を考慮する必要があります。 また、窓、壁、ドアから周囲の空間にどれだけの熱が入るかを知っておく必要があります。
最も単純な計算を実行する方法を例で示します。
そのため、銅部分が加熱されたときにどれだけの熱を受け取ったかを調べる必要があります。 その質量は 2 kg で、温度は 20 から 280 °C に上昇しました。 まず、表1に従って、銅の比熱容量をm = 400 J / kg°Cで決定します）。 これは、重さ 1 kg の銅部品を 1 °C 加熱するのに 400 J かかることを意味します。 大量熱 - 800 J。銅部品の温度は1°Cではなく260°C上昇させる必要があります。つまり、260倍の熱が必要になります。つまり、800 J 260 \u003d 208,000 J.
質量 m、最終温度 (t 2) と初期温度 (t 1) の差 - t 2 - t 1 を表すと、熱量を計算する式が得られます。
Q \u003d cm（t 2 - t 1）。
例 1. 質量5kgの鉄の大釜に質量10kgの水が入っています。 ボイラーの温度を 10 ℃ から 100 ℃ に変えるには、水を使ってボイラーにどれだけの熱を伝達する必要がありますか?
問題を解決するときは、ボイラーと水の両方が一緒に加熱されることを考慮する必要があります。 それらの間で熱交換が行われます。 それらの温度は同じと見なすことができます。つまり、ボイラーと水の温度は 100 °C - 10 °C = 90 °C 変化します。 しかし、ボイラーと水が受け取る熱量は同じではありません。 結局のところ、それらの質量と 比熱容量違う。
ケトルでお湯を沸かす
例 2. 温度２５℃の重さ０．８ｋｇの水と、重さ０．２ｋｇの温度１００℃の水とを混合した。 得られた混合物の温度を測定したところ、40℃であった。 お湯が冷めたときにどれだけの熱を放出し、冷水が加熱されたときにどれだけの熱を受け取ったかを計算します。 これらの熱量を比較してください。
問題の状態を書き留めて解いてみましょう。
お湯が発する熱量と冷水が受ける熱量は等しいことがわかります。 これはランダムな結果ではありません。 経験によると、物体間で熱交換が発生すると、冷却体の内部エネルギーが減少するのと同じだけ、すべての加熱体の内部エネルギーが増加します。
実験を行うと、通常、お湯が発するエネルギーは冷水が受け取るエネルギーよりも大きいことがわかります。 これは、エネルギーの一部が周囲の空気に伝達され、エネルギーの一部が水が混合された容器に伝達されるという事実によって説明されます。 与えられたエネルギーと受け取ったエネルギーが等しいほど正確になり、実験で許容されるエネルギー損失が少なくなります。 これらの損失を計算して考慮に入れると、平等は正確になります。
質問
- 加熱されたときに体が受け取る熱量を計算するために知っておくべきことは何ですか?
- 物体が加熱されたときに物体に与えられる熱量、または物体が冷却されたときに放出される熱量の計算方法を例を挙げて説明してください。
- 熱量を計算する式を書きなさい。
- 冷たいものと冷たいものを混ぜた経験から、どのような結論を導き出すことができますか お湯? これらのエネルギーが実際には等しくないのはなぜですか?
演習 8
- 0.1kgの水の温度を1℃上げるのに必要な熱量は?
- 次の加熱に必要な熱量を計算します。 a) 重量 1.5 kg の鋳鉄を 200 °C 変化させる b) 20 から 90 °C の重さ 50 g のアルミニウムスプーン; c) 10 から 40 °C の重さ 2 トンのれんが造りの暖炉。
- 温度が 100 ℃ から 50 ℃ に変化した場合、体積 20 リットルの水を冷却する際に放出される熱量は?