난방에 필요한 열량을 계산하십시오. "신체를 가열하는 데 필요한 열량과 식을 때 방출되는 열량 계산" 주제에 대한 프레젠테이션
§ 9. 신체를 가열하는 데 필요한 열량 또는 냉각 중에 방출되는 열량 계산 - 물리학 등급 8(페리쉬킨)
간단한 설명:
이렇게 긴 제목을 가진 문단에서 드디어 열량을 계산하는 공식이 나온다. 앞의 두 단락에서 수행된 모든 추론은 다음을 나타내는 문자의 형태로 간략하게 물리량하나의 공식으로 결합됩니다. 수량: 체중, 체온 변화, 비열. 이것은 8학년 과정의 첫 번째 공식입니다. 물론. 단락 9 이후에는 필요하거나 방출되는 열의 양을 계산하는 데 필요한 작업이 뒤따릅니다. 그러한 문제를 해결하는 예가 교과서에 있습니다. 심지어 두 가지 작업. 비열 용량이 문제의 상태에 표시되지 않은 경우 단락 8의 표에서 가져옵니다.
열량은 신체의 내부 에너지와 관련이 있습니다. 몸이 열을 발산하면 내부 에너지가 감소하고 열을 받으면 그 반대도 마찬가지입니다. 따라서 작업에서 때때로 열이 아니라 내부 에너지의 변화를 계산하도록 요청받습니다. 이것이 문제의 질문이 공식화되는 방식입니다. "내부 에너지가 얼마나 변했습니까?" 이것은 이 단락에서 알게 될 열에 대한 동일한 공식에 따라 수행해야 합니다.
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수업의 목적:
체온을 변화시키는 데 필요한 열량을 계산하는 공식을 결정하십시오. 공식을 분석하다; 문제 해결에 대한 실용적인 기술 개발; 작업 조건을 분석하는 방법을 계속 배우십시오. 급우들의 반응을 분석하고 평가합니다.
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따뜻함이 없으면 생명도 없습니다. 그러나 너무 많은 추위와 더위는 모든 생명을 파괴합니다. 모든 물체, 심지어 얼음 덩어리도 에너지를 방출하지만 약간 가열된 물체는 거의 에너지를 방출하지 않으며 이 복사는 인간의 눈으로 감지되지 않습니다. 18세기에 많은 과학자들은 열이 신체에 들어 있는 무중력 "액체"인 "칼로리"라고 불리는 특별한 물질이라고 믿었습니다. 이제 우리는 알고 있습니다. 그렇지 않다. 오늘 우리는 열과 열 현상에 대해 이야기하고 몸을 데우는데 필요한 열량과 식었을 때 방출되는 열량을 계산하는 방법을 배웁니다.
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종합 지식 테스트
1. 몸을 구성하는 입자들의 운동과 상호작용의 에너지를 내부에너지라고 한다. 2. 신체의 내부 에너지는 일을 한다고 증가될 수 없습니다. 3. 더 차가운 물체에서 더 뜨거운 물체로 에너지가 전달되는 것을 열전도라고 합니다. 4. 열전도로 물질은 몸의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 이동하지 않습니다. 5. 대류가 발생합니다. 고체. 6. 열이 전달되는 동안 신체가 주고받는 에너지를 열량이라고 합니다. 7. 복사는 일종의 열전달입니다. 8. 한 신체에서 다른 신체로 또는 신체의 한 부분에서 다른 부분으로의 에너지 전달은 분자 또는 다른 입자에 의해 수행됩니다. 9. 내부 에너지는 뉴턴으로 측정됩니다. 10. 몸을 데우는 데 필요한 열량은 물질의 유형에 따라 다릅니다.
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작업에 대한 답변:
Λ‗‗Λ‗ΛΛΛ‗Λ
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다음 중 전도, 복사 및 대류의 세 가지 열 전달 모드를 보여주는 다이어그램은 무엇입니까? a/ c/ b/
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냄비의 바닥과 벽을 통한 열 전도를 통해 화염의 내부 에너지가 관광객 스튜의 내부 에너지로 전달됩니다. 방사선에 의해 - 관광객의 손바닥과 옷의 내부 에너지로. 그리고 대류에 의해 - 불 위의 공기의 내부 에너지로.
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정성적 과제
러시아 동화 "작은 자매와 회색 늑대"에서. 늑대는 강으로 가서 꼬리를 구멍으로 낮추고 말하기 시작했습니다. 크고 작은 물고기를 잡아라! 그를 따라 여우가 나타났습니다. 늑대 주위를 걸으며 한탄합니다. 얼어붙어라, 늑대 꼬리를 얼려라! 꼬리와 동결. 늑대의 꼬리는 어떻게 더위를 떠났습니까? (방사능).
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알타이 동화 "어민과 토끼"에서. 현명한 곰은 조용히 생각했습니다. 그의 앞에서 뜨겁게 타오르는 큰 불이 있었고, 철 삼각대 위의 불 위에는 7개의 청동 귀가 달린 금 가마솥이 있었습니다. 곰은 이 가장 좋아하는 가마솥을 청소한 적이 없습니다. 그는 행복이 흙과 함께 사라질까 두려웠고, 황금 가마솥은 항상 벨벳처럼 수백 겹의 그을음으로 덮여 있었습니다. 보일러가 "백 겹의 그을음"으로 덮여 있다는 사실이 물의 가열에 영향을 주었습니까?
예, 그을음이 다공성이기 때문에 물의 가열이 느려집니다.
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이륙하기 전에 밤나비는 오랫동안 날개를 펄럭입니다. 왜요?
나비는 운동선수가 시작 전에 워밍업을 하는 것처럼 "워밍업"합니다. 그것에 의해 수행되는 기계적 작업의 일부는 내부 에너지를 증가시키는 데 사용됩니다.
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"내화성 종이"에 초점을 맞춥니다. 손톱을 종이로 단단히 싸고 알코올 램프의 불꽃으로 가열합니다. 종이가 타지 않습니다. 왜요? "내화성 종이"에 초점을 맞춥니다. 손톱을 종이로 단단히 싸고 알코올 램프의 불꽃으로 가열합니다. 종이가 타지 않습니다. 왜요?
철은 뛰어난 열전도율, 그래서 거의 모든 열이 못에 전달되고 종이가 타지 않습니다. 실험적 과제.
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실험적 과제. 줄무늬 유리 경험 나는 얇은 유리 유리 위에 같은 너비의 흰색과 검은 색 종이 스트립을 안쪽에서 붙여 넣습니다. 바깥쪽에는 흰색과 검은 색 스트립에 하나씩 같은 높이의 플라스틱으로 단추를 유리에 붙입니다. 나는 접시에 유리를 놓고 중앙에 엄격하게 촛불을 넣습니다. 나는 촛불을 켠다. 잠시 후 버튼이 떨어지기 시작합니다. 실험 결과를 설명하십시오. 답변: 첫째, 검은색 종이 스트립에 붙어 있는 버튼은 사라질 것입니다. 여기에서 유리가 더 가열되고 검은 표면이 흰색 표면보다 입사하는 복사 에너지를 더 많이 흡수하기 때문입니다.
실제로 열 계산이 자주 사용됩니다. 예를 들어 건물을 지을 때 전체 난방 시스템이 건물에 제공해야 하는 열량을 고려해야 합니다. 또한 창문, 벽, 문을 통해 주변 공간으로 얼마나 많은 열이 유입되는지 알아야 합니다.
가장 간단한 계산을 수행하는 방법을 예제로 보여드리겠습니다.
따라서 구리 부분이 가열되었을 때 얼마나 많은 열을 받았는지 알아야 합니다. 질량은 2kg이고 온도는 20°C에서 280°C로 증가했습니다. 먼저 표 1에 따라 m = 400J / kg ° C)로 구리의 비열 용량을 결정합니다. 이것은 무게가 1kg인 구리 부품을 1°C로 가열하는 데 400J가 필요함을 의미합니다. 많은 양열 - 800 J. 구리 부품의 온도는 1 ° C가 아니라 260 ° C 증가해야합니다. 즉, 260 배 더 많은 열이 필요합니다. 즉 800 J 260 \u003d 208,000 J.
질량 m을 표시하면 최종(t 2)와 초기(t 1) 온도의 차이 - t 2 - t 1 열량을 계산하는 공식을 얻습니다.
Q \u003d cm (t 2 - t 1).
실시예 1. 질량 5kg의 철 가마솥에 질량 10kg의 물이 채워져 있습니다. 온도를 10°C에서 100°C로 변경하려면 물이 있는 보일러에 얼마나 많은 열을 전달해야 합니까?
문제를 해결할 때 두 본체(보일러와 물 모두)가 함께 가열된다는 점을 고려해야 합니다. 그들 사이에서 열 교환이 발생합니다. 이들의 온도는 동일한 것으로 간주될 수 있습니다. 즉, 보일러 및 물의 온도는 100°C - 10°C = 90°C만큼 변합니다. 그러나 보일러와 물이 받는 열량은 같지 않습니다. 결국 그들의 대중과 비열 용량다른.
주전자에 물 데우기
실시예 2. 무게 0.8kg, 온도 25°C의 물과 100°C 온도의 물, 무게 0.2kg의 혼합수. 생성된 혼합물의 온도를 측정한 결과 40℃인 것으로 밝혀졌다. 뜨거운 물이 식었을 때 방출한 열량과 가열되었을 때 찬물이 받은 열량을 계산하십시오. 이 열량을 비교하십시오.
문제의 조건을 적어서 풀어봅시다.
뜨거운 물이 발산하는 열량과 찬 물이 받는 열량이 서로 같다는 것을 알 수 있습니다. 이것은 무작위 결과가 아닙니다. 경험에 따르면 몸체 사이에 열교환이 발생하면 냉각체의 내부 에너지가 감소하는 만큼 모든 가열체의 내부 에너지가 증가합니다.
실험을 수행할 때 일반적으로 뜨거운 물이 주는 에너지가 찬 물이 받는 에너지보다 크다는 것이 밝혀졌습니다. 이것은 에너지의 일부가 주변 공기로 전달되고 에너지의 일부가 물이 혼합된 용기로 전달된다는 사실로 설명됩니다. 주어진 에너지와 받은 에너지의 평등이 더 정확할수록 실험에서 허용되는 에너지 손실이 적습니다. 이러한 손실을 계산하고 고려하면 평등이 정확합니다.
질문
- 가열될 때 신체가 받는 열량을 계산하기 위해 알아야 할 사항은 무엇입니까?
- 물체가 가열될 때 전달되거나 냉각될 때 방출되는 열량이 어떻게 계산되는지 예를 들어 설명하십시오.
- 열량을 계산하는 공식을 작성하십시오.
- 추위와 추위를 섞은 경험에서 어떤 결론을 내릴 수 있습니까? 뜨거운 물? 실제로 이러한 에너지가 동일하지 않은 이유는 무엇입니까?
운동 8
- 0.1kg의 물의 온도를 1°C 올리려면 얼마나 많은 열이 필요합니까?
- 가열하는 데 필요한 열량을 계산하십시오. a) 온도를 200°C 변경하기 위해 무게가 1.5kg인 주철 b) 20 ~ 90°C의 무게가 50g인 알루미늄 스푼; c) 10에서 40 °C 사이의 2톤 무게의 벽돌 벽난로.
- 온도가 100°C에서 50°C로 변할 때 부피가 20리터인 물을 냉각하는 동안 방출되는 열량은 얼마입니까?