Calculați cantitatea de căldură necesară pentru încălzire. Prezentare pe tema „Calculul cantității de căldură necesară pentru încălzirea unui corp și eliberată de acesta atunci când se răcește”

Slide 2

Scopul lecției:

determinați formula pentru calcularea cantității de căldură necesară pentru a modifica temperatura corpului; analizați formula; dezvoltarea abilităților practice în rezolvarea problemelor; continuă să învețe să analizeze condițiile sarcinii; să analizeze și să evalueze răspunsurile colegilor de clasă;

Slide 3

Fără căldură nu există viață. Dar prea mult frig și căldură distrug toate ființele vii. Toate corpurile, chiar și blocurile de gheață, emit energie, dar corpurile slab încălzite emit puțină energie, iar această radiație nu este percepută de ochiul uman. În secolul al XVIII-lea, mulți oameni de știință credeau că căldura este o substanță specială numită calorică, un „lichid” fără greutate conținut în corpuri. Acum știm. Nu este asa. Astăzi vom vorbi despre căldură și fenomene termice și, de asemenea, vom învăța să calculăm cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi un corp și eliberată atunci când se răcește.

Slide 4

Test de cunoștințe cuprinzătoare

1. Energia mișcării și interacțiunii particulelor care alcătuiesc un corp se numește energie internă. 2. Energia internă a unui corp nu poate fi crescută lucrând asupra lui. 3. Transferul de energie de la un corp mai rece la unul mai fierbinte se numește conductivitate termică. 4. Cu conducție termică, substanța nu se mișcă de la un capăt la altul al corpului. 5. Convecția are loc în solide. 6. Energia pe care un corp o dă sau o primește în timpul transferului de căldură se numește cantitatea de căldură. 7. Radiația este un tip de transfer de căldură. 8. Transferul de energie de la un corp la altul sau de la o parte a acestuia la alta se realizează prin molecule sau alte particule. 9. Energia internă se măsoară în Newtoni. 10. Cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea unui corp depinde de tipul de substanță

Slide 5

Răspunsuri la sarcină:

Λ‗‗Λ‗ΛΛΛ‗Λ

Slide 6

Care figură prezintă trei metode de transfer de căldură: conducție, radiație și convecție? a/c/b/

Slide 7

Prin conducerea căldurii prin fundul și pereții oalei, energia internă a flăcării este transformată în energia internă a tocanei turistice. Prin radiație - în energia internă a palmelor turistului și a hainelor sale. Și prin convecție - în energia internă a aerului de deasupra focului.

Slide 8

Sarcini calitative

Din basmul rusesc „Mica vulpe - soră și lup gri”. Lupul s-a dus la râu, și-a coborât coada în gaură și a început să spună: „Prinde, pește, atât mic, cât și mare!” Prinde peștii, atât mici, cât și mari!” În urma lui a apărut vulpea; se plimbă în jurul lupului și se plânge: „Fii limpede, fă stelele limpezi pe cer!” Îngheață, îngheață coada lupului! Coada este înghețată. În ce sens a părăsit căldura coada lupului? (Radiații).

Slide 9

Din basmul din Altai „Hermina și iepurele”. ursul înțelept gândi în tăcere. Un foc mare trosnea aprins în fața lui; deasupra focului, pe un trepied de fier, stătea un cazan de aur cu șapte urechi de bronz. Ursul nu a curățat niciodată acest iubit cazan: îi era teamă că fericirea va dispărea odată cu murdăria, iar ceaunul de aur era mereu acoperit cu o sută de straturi de funingine, ca de catifea. Faptul că cazanul a fost acoperit cu „o sută de straturi de funingine” a afectat încălzirea apei?

Da, deoarece funinginea este poroasă, apa se va încălzi mai încet

Slide 10

Înainte de a decola, molia își bate din aripi destul de mult timp. De ce?

Fluturele se „încălzește”, ca un atlet care face o încălzire înainte de cursă. O parte din munca mecanică pe care o face este destinată creșterii energiei interne.

Slide 11

Focus „Hârtie ignifugă”. Unghia este înfășurată strâns în hârtie și încălzită în flacăra unei lămpi cu alcool. Hârtia nu arde. De ce? Focus „Hârtie ignifugă”. Unghia este înfășurată strâns în hârtie și încălzită în flacăra unei lămpi cu alcool. Hârtia nu arde. De ce?

Fierul are conductivitate termică ridicată, deci aproape toată căldura este transferată pe unghie, iar hârtia nu arde. Sarcina experimentală.

Slide 12

Sarcina experimentală. Experimentați cu un pahar cu dungi. Acoper interiorul unui pahar subțire de sticlă cu fâșii de hârtie albă și neagră de aceeași lățime. Pe exteriorul paharului lipic nasturi cu plastilină la aceeași înălțime, câte unul lângă fiecare bandă albă și neagră. Am pus paharul pe o farfurie si asez in el o lumanare strict in centru. aprind o lumânare. După un timp, butoanele încep să cadă. Explicați rezultatele experimentului. Răspuns: În primul rând, acele butoane care sunt lipite de benzile negre de hârtie vor dispărea, deoarece aici sticla se încălzește mai mult, suprafețele negre absorb mai multă energie din radiația incidentă asupra lor decât cele albe.

În practică, calculele termice sunt adesea folosite. De exemplu, la construirea clădirilor, este necesar să se țină cont de câtă căldură ar trebui să ofere întregul sistem de încălzire clădirii. De asemenea, ar trebui să știți câtă căldură va scăpa în spațiul înconjurător prin ferestre, pereți și uși.

Vom arăta cu exemple cum să efectuați calcule simple.

Deci, trebuie să aflați câtă căldură a primit partea de cupru atunci când este încălzită. Masa sa a fost de 2 kg, iar temperatura a crescut de la 20 la 280 °C. În primul rând, folosind Tabelul 1, determinăm capacitatea termică specifică a cuprului cu m = 400 J / kg °C). Aceasta înseamnă că încălzirea unei piese de cupru care cântărește 1 kg cu 1 °C va necesita 400 J. Pentru a încălzi o piesă de cupru care cântărește 2 kg cu 1 °C, va fi nevoie de 2 ori. cantitate mare căldură - 800 J. Temperatura părții de cupru trebuie crescută nu cu 1 ° C, ci cu 260 ° C, ceea ce înseamnă că va fi necesară de 260 de ori mai multă căldură, adică 800 J 260 = 208.000 J.

Dacă notăm masa ca m, diferența dintre temperaturile finale (t 2) și inițiale (t 1) - t 2 - t 1, obținem o formulă pentru calcularea cantității de căldură:

Q = cm(t 2 - t 1).

Exemplul 1. Un cazan de fier care cântărește 5 kg este umplut cu apă de 10 kg. Câtă căldură trebuie transferată în cazan cu apă pentru a-i schimba temperatura de la 10 la 100 °C?

Când rezolvați problema, trebuie să țineți cont de faptul că ambele corpuri - cazanul și apa - se vor încălzi împreună. Schimbul de căldură are loc între ele. Temperaturile lor pot fi considerate la fel, adică temperatura cazanului și a apei se modifică cu 100 °C - 10 °C = 90 °C. Dar cantitățile de căldură primite de boiler și apă nu vor fi aceleași. La urma urmei, masele lor și capacitățile termice specifice sunt diferite.

Încălzirea apei într-o oală

Exemplul 2. Am amestecat apă cu o greutate de 0,8 kg la o temperatură de 25 °C și apă la o temperatură de 100 °C cu o greutate de 0,2 kg. S-a măsurat temperatura amestecului rezultat și s-a dovedit a fi de 40 °C. Calculați câtă căldură a cedat apa caldă la răcire și apa rece primită la încălzire. Comparați aceste cantități de căldură.

Să notăm condițiile problemei și să o rezolvăm.

Vedem că cantitatea de căldură degajată de apa caldă și cantitatea de căldură primită de apa rece sunt egale. Acesta nu este un rezultat întâmplător. Experiența arată că, dacă are loc schimbul de căldură între corpuri, atunci energia internă a tuturor corpurilor de încălzire crește cu atât cât scade energia internă a corpurilor de răcire.

La efectuarea experimentelor, de obicei se dovedește că energia emisă de apa caldă este mai mare decât energia primită de apa rece. Acest lucru se explică prin faptul că o parte din energie este transferată în aerul din jur, iar o parte din energie este transferată în vasul în care apa a fost amestecată. Egalitatea energiei date și primite va fi mai precisă, cu cât este permisă mai puțină pierdere de energie în experiment. Dacă calculezi și iei în calcul aceste pierderi, egalitatea va fi exactă.

Întrebări

1. Ce trebuie să știți pentru a calcula cantitatea de căldură primită de un corp atunci când este încălzit?
2. Explicați printr-un exemplu cum se calculează cantitatea de căldură transmisă unui corp atunci când este încălzit sau eliberată atunci când este răcit.
3. Scrieți o formulă pentru a calcula cantitatea de căldură.
4. Ce concluzie se poate trage din experimentul de amestecare la rece și apa fierbinte? De ce aceste energii nu sunt egale în practică?

Exercițiul 8

1. Câtă căldură este necesară pentru a încălzi 0,1 kg de apă cu 1 °C?
2. Calculați cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi: a) o fontă cu o greutate de 1,5 kg pentru a-și schimba temperatura cu 200 °C; b) o lingură de aluminiu cu o greutate de 50 g de la 20 la 90 °C; c) un șemineu din cărămidă cu o greutate de 2 tone de la 10 la 40 °C.
3. Câtă căldură s-a eliberat când apa cu un volum de 20 de litri s-a răcit, dacă temperatura s-a schimbat de la 100 la 50 °C?

§ 9. Calculul cantității de căldură necesară pentru încălzirea unui corp sau eliberată de acesta în timpul răcirii - Fizica clasa a VIII-a (Peryshkin)

Scurta descriere:

Într-un paragraf cu un titlu atât de lung, obținem în sfârșit o formulă pentru calcularea cantității de căldură. Toate argumentele desfășurate în cele două paragrafe precedente sunt rezumate sub formă de litere care denotă mărimi fizice, sunt colectate într-o singură formulă. Cantitati: greutate corporala, modificarea temperaturii corpului, capacitate termica specifica. Aceasta este prima formulă din cursul de clasa a VIII-a. Cu siguranță. După paragraful nouă, vor urma sarcini în care va trebui să calculați cantitatea de căldură care este necesară sau eliberată. Un exemplu de rezolvare a unei astfel de probleme este în manual. Chiar și două sarcini. Capacitate termică specifică, dacă nu este indicat în condițiile sarcinii, se ia din tabelul de la paragraful 8.
Cantitatea de căldură este legată de energia internă a corpului. dacă un corp degajă căldură, atunci energia internă scade, iar dacă primește, atunci invers. Prin urmare, în probleme li se cere uneori să calculeze nu căldura, ci schimbarea energiei interne. Așa se formulează întrebarea problemei: „Cât de mult s-a schimbat energia internă?” Acest lucru trebuie făcut folosind aceeași formulă pentru căldură, cu care vă veți familiariza în acest paragraf.