Oblicz ilość ciepła potrzebnego do ogrzewania. Prezentacja na temat „Obliczanie ilości ciepła potrzebnego do ogrzania ciała i uwolnionego przez nie po ochłodzeniu”

slajd 2

Cel lekcji:

określić wzór do obliczania ilości ciepła wymaganej do zmiany temperatury ciała; przeanalizuj formułę; rozwój praktycznych umiejętności rozwiązywania problemów; nadal ucz się analizować warunki zadania; analizować i oceniać reakcje kolegów z klasy;

slajd 3

Bez ciepła nie ma życia. Ale zbyt dużo zimna i ciepła niszczy całe życie. Wszystkie ciała, nawet bryły lodu, promieniują energią, ale ciała lekko podgrzane promieniują mało energii, a to promieniowanie nie jest odbierane przez ludzkie oko. W XVIII wieku wielu naukowców uważało, że ciepło jest specjalną substancją zwaną „kaloryczną”, nieważką „ciecz” zawartą w ciałach. Teraz wiemy. To nie jest takie. Dzisiaj porozmawiamy o cieple i zjawiskach termicznych, a także nauczymy się obliczać ilość ciepła potrzebnego do ogrzania ciała i uwolnionego, gdy się ochłodzi.

slajd 4

Kompleksowy test wiedzy

1. Energia ruchu i interakcji cząstek tworzących ciało nazywana jest energią wewnętrzną. 2. Wewnętrzna energia ciała nie może być zwiększona poprzez pracę nad nim. 3. Przenoszenie energii z ciała chłodniejszego do cieplejszego nazywamy przewodzeniem ciepła. 4. Dzięki przewodzeniu ciepła substancja nie przemieszcza się z jednego końca ciała na drugi. 5. Konwekcja zachodzi w ciała stałe. 6. Energia, którą ciało daje lub otrzymuje podczas wymiany ciepła, nazywana jest ilością ciepła. 7. Promieniowanie to rodzaj wymiany ciepła. 8. Przenoszenie energii z jednego ciała do drugiego lub z jednej jego części do drugiej odbywa się za pomocą cząsteczek lub innych cząstek. 9. Energia wewnętrzna jest mierzona w Newtonach. 10. Ilość ciepła potrzebna do ogrzania ciała zależy od rodzaju substancji

zjeżdżalnia 5

Odpowiedzi na zadanie:

Λ‗‗Λ‗ΛΛΛ‗Λ

zjeżdżalnia 6

Który wykres przedstawia trzy tryby wymiany ciepła: przewodzenie, promieniowanie i konwekcja? a/ c/ b/

Slajd 7

Poprzez przewodzenie ciepła przez dno i ścianki garnka energia wewnętrzna płomienia przechodzi w energię wewnętrzną gulaszu turystycznego. Przez promieniowanie - w wewnętrzną energię dłoni turysty i jego ubrania. A przez konwekcję - w wewnętrzną energię powietrza nad ogniem.

Slajd 8

Zadania jakościowe

Z rosyjskiej bajki „Młodsza siostra i szary wilk”. Wilk poszedł nad rzekę, opuścił ogon do dziury i zaczął mówić: „Złap ryby, zarówno małe, jak i duże! Złap małe i duże ryby! Za nim pojawił się lis; chodzi wokół wilka i lamentuje: „Wyczyść, oczyść gwiazdy na niebie! Zamroź, zamroź ogon wilka! Ogon i zamrożenie. Jak ogon wilka opuścił ciepło? (Promieniowanie).

Slajd 9

Z bajki Ałtaju „Gronostaj i zając”. Mądry niedźwiedź pomyślał w milczeniu. Przed nim trzaskał gorący ogień, nad ogniem na żelaznym trójnogu stał złoty kociołek z siedmioma uszami z brązu. Niedźwiedź nigdy nie czyścił tego ulubionego kotła: bał się, że szczęście zniknie wraz z brudem, a złoty kociołek zawsze był pokryty stu warstwami sadzy jak aksamit. Czy fakt, że kocioł był pokryty „stoma warstwami sadzy” miał wpływ na ogrzewanie wody?

Tak, ponieważ sadza jest porowata, podgrzewanie wody będzie wolniejsze.

Slajd 10

Przed odlotem nocny motyl przez długi czas trzepocze skrzydłami. Czemu?

Motyl „rozgrzewa się”, niczym atleta robiąca rozgrzewkę przed startem. Część wykonanej przez nią pracy mechanicznej idzie na zwiększenie energii wewnętrznej.

slajd 11

Focus „Papier ognioodporny”. Gwóźdź jest ciasno owinięty papierem i rozgrzany w płomieniu alkoholowej lampy. Papier się nie pali. Czemu? Focus „Papier ognioodporny”. Gwóźdź jest ciasno owinięty papierem i rozgrzany w płomieniu alkoholowej lampy. Papier się nie pali. Czemu?

Żelazo ma świetna przewodność cieplna, więc prawie całe ciepło jest przenoszone na paznokieć, a papier się nie pali. Zadanie eksperymentalne.

zjeżdżalnia 12

Zadanie eksperymentalne. Doświadczenie ze szklanką w paski Naklejam od wewnątrz szklankę z cienkiego szkła paskami białego i czarnego papieru o tej samej szerokości. Na zewnątrz przyklejam guziki do szyby plasteliną na tej samej wysokości, po jednym do każdego białego i czarnego paska. Kładę szklankę na spodku i umieszczam w niej świecę ściśle pośrodku. Zapalam świeczkę. Po chwili guziki zaczynają odpadać. Wyjaśnij wyniki eksperymentu. Odpowiedź: Po pierwsze, te przyciski, które są przyklejone do czarnych pasków papieru, znikną, ponieważ tutaj szkło nagrzewa się bardziej, czarne powierzchnie pochłaniają energię promieniowania padającego na nie bardziej niż białe.

W praktyce często stosuje się obliczenia termiczne. Na przykład przy budowie budynków należy wziąć pod uwagę, ile ciepła powinien oddawać cały system grzewczy. Powinieneś także wiedzieć, ile ciepła przedostanie się do otaczającej przestrzeni przez okna, ściany, drzwi.

Pokażemy na przykładach, jak wykonać najprostsze obliczenia.

Musisz więc dowiedzieć się, ile ciepła otrzymała miedziana część po podgrzaniu. Jego masa wynosi 2 kg, a temperatura wzrosła z 20 do 280 °C. Najpierw, zgodnie z tabelą 1, określamy ciepło właściwe miedzi przy m = 400 J / kg ° C). Oznacza to, że do podgrzania miedzianej części ważącej 1 kg o 1°C potrzeba 400 J. duża ilość ciepło - 800 J. Temperaturę części miedzianej należy zwiększyć nie o 1 ° C, ale o 260 ° C, co oznacza, że ​​wymagane będzie 260 razy więcej ciepła, tj. 800 J 260 \u003d 208 000 J.

Jeśli oznaczymy masę m, różnica między temperaturą końcową (t 2) i początkową (t 1) - t 2 - t 1, otrzymujemy wzór na obliczenie ilości ciepła:

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

Przykład 1. Żelazny kocioł o masie 5 kg napełniony jest wodą o masie 10 kg. Ile ciepła trzeba przekazać do kotła wodą, aby zmienić jego temperaturę z 10 na 100°C?

Przy rozwiązywaniu problemu należy wziąć pod uwagę, że oba ciała – zarówno kocioł, jak i woda – będą ogrzewane razem. Następuje między nimi wymiana ciepła. Ich temperatury można uznać za takie same, tzn. temperatura kotła i wody zmienia się o 100°C - 10°C = 90°C. Ale ilości ciepła odbieranego przez kocioł i wodę nie będą takie same. W końcu ich masy i właściwe pojemności cieplne są różne.

Ogrzewanie wody w czajniku

Przykład 2. Woda zmieszana o wadze 0,8 kg, o temperaturze 25°C oraz woda o temperaturze 100°C, o wadze 0,2 kg. Zmierzono temperaturę powstałej mieszaniny i stwierdzono, że wynosiła 40°C. Oblicz, ile ciepła oddawała gorąca woda po ochłodzeniu, a zimna woda po podgrzaniu. Porównaj te ilości ciepła.

Zapiszmy stan problemu i go rozwiążmy.

Widzimy, że ilość oddanego ciepła gorąca woda, a ilość ciepła odbieranego przez zimną wodę są sobie równe. To nie jest przypadkowy wynik. Doświadczenie pokazuje, że jeśli zachodzi wymiana ciepła między ciałami, to energia wewnętrzna wszystkich ciał grzewczych wzrasta o tyle, o ile maleje energia wewnętrzna ciał chłodzących.

Podczas przeprowadzania eksperymentów zwykle okazuje się, że energia oddana przez gorącą wodę jest większa niż energia odbierana przez zimną wodę. Wyjaśnia to fakt, że część energii jest przekazywana do otaczającego powietrza, a część energii jest przekazywana do naczynia, w którym zmieszano wodę. Równość energii podanych i otrzymanych będzie tym dokładniejsza, im mniejsza strata energii jest dopuszczalna w eksperymencie. Jeśli obliczysz i uwzględnisz te straty, równość będzie dokładna.

pytania

1. Co musisz wiedzieć, aby obliczyć ilość ciepła odbieranego przez ciało po podgrzaniu?
2. Wyjaśnij na przykładzie, w jaki sposób obliczana jest ilość ciepła przekazywanego ciału podczas ogrzewania lub uwalniania podczas chłodzenia.
3. Napisz wzór do obliczenia ilości ciepła.
4. Jakie wnioski można wyciągnąć z doświadczenia mieszania zimnej i gorącej wody? Dlaczego te energie nie są równe w praktyce?

Ćwiczenie 8

1. Ile ciepła potrzeba do podniesienia temperatury 0,1 kg wody o 1°C?
2. Oblicz ilość ciepła potrzebnego do ogrzania: a) żeliwne żelazo ważące 1,5 kg, aby zmienić jego temperaturę o 200 °C; b) łyżka aluminiowa o wadze 50 g od 20 do 90 °C; c) kominek murowany o wadze 2 ton od 10 do 40 °C.
3. Jaka jest ilość ciepła uwalnianego podczas schładzania wody, której objętość wynosi 20 litrów, jeśli temperatura zmienia się ze 100 na 50 °C?

§ 9. Obliczanie ilości ciepła potrzebnego do ogrzania ciała lub uwolnionego przez nie podczas schładzania - klasa fizyki 8 (Peryshkin)

Krótki opis:

W akapicie o tak długim tytule uzyskuje się ostatecznie wzór na obliczenie ilości ciepła. Całe rozumowanie przeprowadzone w dwóch poprzednich akapitach, krótko, w formie liter oznaczających: wielkości fizyczne są połączone w jedną formułę. Ilości: masa ciała, zmiana temperatury ciała, właściwa pojemność cieplna. To pierwsza formuła w ósmej klasie. Oczywiście. po akapicie dziewiątym następują zadania, w których konieczne będzie obliczenie ilości potrzebnego lub uwolnionego ciepła. Przykład rozwiązania takiego problemu znajduje się w podręczniku. Nawet dwa zadania. specyficzna pojemność cieplna, jeśli nie jest to określone w stanie problemu, należy go pobrać z tabeli w pkt 8.
Ilość ciepła związana jest z wewnętrzną energią ciała. jeśli ciało oddaje ciepło, to energia wewnętrzna maleje, a jeśli otrzymuje, to na odwrót. Dlatego w zadaniach czasami są proszeni o obliczenie nie ciepła, ale zmianę energii wewnętrznej. Tak sformułowane jest pytanie problemu: „Jak bardzo zmieniła się energia wewnętrzna?” Należy to zrobić według tego samego wzoru na ciepło, z którym zapoznasz się w tym akapicie.