คำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อน การนำเสนอในหัวข้อ "การคำนวณปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการทำให้ร่างกายร้อนและปล่อยออกมาเมื่อร่างกายเย็นลง"

สไลด์ 2

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:

กำหนดสูตรคำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนอุณหภูมิของร่างกาย วิเคราะห์สูตร การพัฒนาทักษะการปฏิบัติในการแก้ปัญหา เรียนรู้การวิเคราะห์เงื่อนไขของงานต่อไป วิเคราะห์และประเมินคำตอบของเพื่อนร่วมชั้น

สไลด์ 3

หากไม่มีความร้อนก็ไม่มีชีวิต แต่ความเย็นและความร้อนที่มากเกินไปจะทำลายสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ร่างกายทั้งหมดแม้กระทั่งก้อนน้ำแข็งก็ปล่อยพลังงานออกมา แต่ร่างกายที่ได้รับความร้อนน้อยจะปล่อยพลังงานเพียงเล็กน้อย และรังสีนี้จะไม่รับรู้ด้วยตามนุษย์ ในศตวรรษที่ 18 นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าความร้อนเป็นสารพิเศษที่เรียกว่าแคลอรี่ ซึ่งเป็น "ของเหลว" ไร้น้ำหนักที่บรรจุอยู่ในร่างกาย ตอนนี้เรารู้แล้ว มันไม่เป็นเช่นนั้น วันนี้เราจะพูดถึงความร้อนและปรากฏการณ์ความร้อน และเรียนรู้การคำนวณปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการทำให้ร่างกายร้อนและปล่อยออกมาเมื่อมันเย็นตัวลง

สไลด์ 4

การทดสอบความรู้ที่ครอบคลุม

1. พลังงานของการเคลื่อนไหวและปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคที่ประกอบเป็นร่างกายเรียกว่าพลังงานภายใน 2. พลังงานภายในของร่างกายไม่สามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการทำงานกับมัน 3. การถ่ายโอนพลังงานจากวัตถุที่เย็นกว่าไปยังวัตถุที่ร้อนกว่าเรียกว่าการนำความร้อน 4. เมื่อนำความร้อน สารจะไม่เคลื่อนจากปลายด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง 5. การพาความร้อนเกิดขึ้นค่ะ ของแข็ง. 6. พลังงานที่ร่างกายให้หรือรับระหว่างการถ่ายเทความร้อนเรียกว่าปริมาณความร้อน 7. การแผ่รังสีเป็นการถ่ายเทความร้อนชนิดหนึ่ง 8. การถ่ายโอนพลังงานจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างกายหนึ่งหรือจากส่วนหนึ่งไปยังอีกส่วนหนึ่งกระทำโดยโมเลกุลหรืออนุภาคอื่น 9. พลังงานภายในวัดเป็นนิวตัน 10. ปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนในร่างกายจะขึ้นอยู่กับชนิดของสาร

สไลด์ 5

คำตอบสำหรับงาน:

Λ‗‗Λ‗ΛΛΛ‗Λ

สไลด์ 6

รูปใดแสดงวิธีการถ่ายเทความร้อนได้ 3 วิธี ได้แก่ การนำความร้อน การแผ่รังสี และการพาความร้อน เครื่องปรับอากาศ/b/

สไลด์ 7

โดยการนำความร้อนผ่านด้านล่างและผนังหม้อ พลังงานภายในของเปลวไฟจะถูกแปลงเป็นพลังงานภายในของสตูว์สำหรับนักท่องเที่ยว โดยการแผ่รังสี - เข้าสู่พลังงานภายในของฝ่ามือและเสื้อผ้าของนักท่องเที่ยว และโดยการพาความร้อน - เข้าสู่พลังงานภายในของอากาศเหนือไฟ

สไลด์ 8

งานเชิงคุณภาพ

จากเทพนิยายรัสเซียเรื่อง "Little Fox - Sister and Grey Wolf" หมาป่าไปที่แม่น้ำ ลดหางลงในหลุมแล้วพูดว่า: "จับปลาสิ ทั้งเล็กและใหญ่!" จับปลาทั้งเล็กและใหญ่!” ตามเขาไปสุนัขจิ้งจอกก็ปรากฏตัวขึ้น เดินไปรอบๆ หมาป่าและคร่ำครวญว่า “จงชัดเจน จงทำให้ดวงดาวบนท้องฟ้าสดใส!” แช่แข็ง แช่แข็งหางหมาป่า! หางถูกแช่แข็ง ความร้อนออกจากหางหมาป่าไปทางไหน? (การแผ่รังสี).

สไลด์ 9

จากเทพนิยายอัลไตเรื่อง The Ermine and the Hare หมีฉลาดคิดอย่างเงียบ ๆ เปลวไฟขนาดใหญ่ปะทุขึ้นต่อหน้าเขา เหนือไฟบนขาตั้งเหล็ก มีหม้อทองคำใบหนึ่งมีหูทองสัมฤทธิ์เจ็ดหูตั้งตระหง่านอยู่ หมีไม่เคยทำความสะอาดหม้อน้ำอันเป็นที่รักนี้เลย เขากลัวว่าความสุขจะหายไปพร้อมกับสิ่งสกปรก และหม้อน้ำทองคำก็ถูกปกคลุมไปด้วยเขม่าร้อยชั้นเหมือนกำมะหยี่เสมอ การที่หม้อต้มถูกปกคลุมไปด้วย “เขม่าร้อยชั้น” ส่งผลต่อความร้อนของน้ำหรือไม่?

ใช่ เนื่องจากเขม่ามีรูพรุน น้ำจึงร้อนขึ้นช้าลง

สไลด์ 10

ก่อนที่จะบินออกไป ผีเสื้อกลางคืนจะกระพือปีกเป็นเวลานาน ทำไม

ผีเสื้อกำลัง “วอร์มอัพ” เหมือนนักกีฬาวอร์มอัพก่อนการแข่งขัน งานด้านกลไกส่วนหนึ่งเป็นไปเพื่อเพิ่มพลังงานภายใน

สไลด์ 11

เน้น "กระดาษกันไฟ" เล็บถูกห่อไว้อย่างแน่นหนาในกระดาษและถูกทำให้ร้อนในเปลวไฟของตะเกียงแอลกอฮอล์ กระดาษไม่ไหม้ ทำไม เน้น "กระดาษกันไฟ" เล็บถูกห่อไว้อย่างแน่นหนาในกระดาษและถูกทำให้ร้อนในเปลวไฟของตะเกียงแอลกอฮอล์ กระดาษไม่ไหม้ ทำไม

เหล็กก็มี การนำความร้อนสูงดังนั้นความร้อนเกือบทั้งหมดจึงถูกถ่ายโอนไปยังเล็บและกระดาษก็ไม่ไหม้ งานทดลอง.

สไลด์ 12

งานทดลอง. ทดลองกับกระจกลาย ฉันปิดด้านในของกระจกแก้วบางด้วยแถบกระดาษสีขาวและสีดำที่มีความกว้างเท่ากัน ที่ด้านนอกของกระจก ฉันติดกระดุมด้วยดินน้ำมันที่มีความสูงเท่ากัน โดยติดกระดุมหนึ่งอันไว้กับแถบสีขาวและดำแต่ละอัน ฉันวางแก้วบนจานรองแล้ววางเทียนไว้ตรงกลางอย่างเคร่งครัด ฉันจุดเทียน สักพักปุ่มก็เริ่มหลุด อธิบายผลการทดลอง คำตอบ: ประการแรก ปุ่มเหล่านั้นที่ติดอยู่กับแถบกระดาษสีดำจะหายไป เนื่องจากที่นี่กระจกจะร้อนมากขึ้น พื้นผิวสีดำจะดูดซับพลังงานจากการแผ่รังสีที่ตกกระทบบนพวกมันมากกว่าสีขาว

ในทางปฏิบัติมักใช้การคำนวณทางความร้อน ตัวอย่างเช่นในการก่อสร้างอาคารจำเป็นต้องคำนึงถึงความร้อนที่ระบบทำความร้อนทั้งหมดควรให้กับอาคารด้วย คุณควรรู้ด้วยว่าความร้อนจะระบายออกไปสู่พื้นที่โดยรอบผ่านทางหน้าต่าง ผนัง และประตูได้มากเพียงใด

เราจะแสดงตัวอย่างวิธีการคำนวณอย่างง่าย

ดังนั้นคุณต้องค้นหาว่าชิ้นส่วนทองแดงได้รับความร้อนเมื่อถูกความร้อนเท่าใด มวลของมันคือ 2 กิโลกรัม และอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 20 เป็น 280 °C ขั้นแรก ให้ใช้ตารางที่ 1 เพื่อกำหนดความจุความร้อนจำเพาะของทองแดงโดยมีค่า m = 400 J / kg °C) ซึ่งหมายความว่าการทำความร้อนชิ้นส่วนทองแดงที่มีน้ำหนัก 1 กิโลกรัมคูณ 1 °C จะต้องใช้พลังงาน 400 J ในการทำความร้อนชิ้นส่วนทองแดงที่มีน้ำหนัก 2 กิโลกรัมคูณ 1 °C จะใช้เวลา 2 ครั้ง ปริมาณมากความร้อน - 800 J อุณหภูมิของชิ้นส่วนทองแดงต้องไม่เพิ่มขึ้น 1 ° C แต่ 260 ° C ซึ่งหมายความว่าจะต้องใช้ความร้อนเพิ่มขึ้น 260 เท่าเช่น 800 J 260 = 208,000 J.

หากเราแสดงมวลเป็น m ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิสุดท้าย (t 2) และอุณหภูมิเริ่มต้น (t 1) - เสื้อ 2 - เสื้อ 1 เราจะได้สูตรสำหรับคำนวณปริมาณความร้อน:

Q = ซม.(เสื้อ 2 - เสื้อ 1)

ตัวอย่างที่ 1. หม้อเหล็กหนัก 5 กก. เต็มไปด้วยน้ำหนัก 10 กก. ต้องถ่ายเทความร้อนด้วยน้ำไปยังหม้อต้มน้ำเท่าใดจึงจะเปลี่ยนอุณหภูมิจาก 10 เป็น 100 °C

เมื่อแก้ไขปัญหาคุณต้องคำนึงว่าร่างกายทั้งสอง - หม้อต้มน้ำและน้ำ - จะร้อนขึ้นพร้อมกัน การแลกเปลี่ยนความร้อนเกิดขึ้นระหว่างกัน อุณหภูมิถือว่าเท่ากัน กล่าวคือ อุณหภูมิของหม้อต้มน้ำและน้ำเปลี่ยนแปลง 100 °C - 10 °C = 90 °C แต่ปริมาณความร้อนที่หม้อต้มกับน้ำได้รับจะไม่เท่ากัน ท้ายที่สุดแล้ว มวลและความจุความร้อนจำเพาะของพวกมันก็แตกต่างกัน

ต้มน้ำในหม้อ

ตัวอย่างที่ 2. เราผสมน้ำ หนัก 0.8 กก. ที่อุณหภูมิ 25 °C กับน้ำอุณหภูมิ 100 °C หนัก 0.2 กก. วัดอุณหภูมิของส่วนผสมที่ได้ และกลายเป็น 40 °C คำนวณว่าน้ำร้อนให้ความร้อนเมื่อทำความเย็นและน้ำเย็นที่ได้รับเมื่อถูกความร้อนเท่าใด เปรียบเทียบปริมาณความร้อนเหล่านี้

มาเขียนเงื่อนไขของปัญหาและแก้ไขกัน

เราจะเห็นว่าปริมาณความร้อนที่ได้รับ น้ำร้อนและปริมาณความร้อนที่ได้รับจากน้ำเย็นจะเท่ากัน นี่ไม่ใช่ผลลัพธ์แบบสุ่ม ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าหากการแลกเปลี่ยนความร้อนเกิดขึ้นระหว่างวัตถุ พลังงานภายในของตัวทำความร้อนทั้งหมดจะเพิ่มขึ้นมากเท่ากับพลังงานภายในของตัวทำความเย็นลดลง

เมื่อทำการทดลองมักจะปรากฎว่าพลังงานที่ปล่อยออกมาจากน้ำร้อนมากกว่าพลังงานที่ได้รับจากน้ำเย็น สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าพลังงานส่วนหนึ่งถูกถ่ายโอนไปยังอากาศโดยรอบ และพลังงานส่วนหนึ่งถูกถ่ายโอนไปยังภาชนะที่มีน้ำผสมอยู่ ความเท่าเทียมกันของพลังงานที่ให้และรับจะแม่นยำยิ่งขึ้น โดยอนุญาตให้มีการสูญเสียพลังงานในการทดลองน้อยลง หากคุณคำนวณและคำนึงถึงการสูญเสียเหล่านี้ ความเท่าเทียมกันจะเป็นค่าที่แน่นอน

คำถาม

1. คุณต้องรู้อะไรบ้างเพื่อคำนวณปริมาณความร้อนที่ร่างกายได้รับเมื่อถูกความร้อน
2. อธิบายด้วยตัวอย่างว่าคำนวณปริมาณความร้อนที่ส่งไปยังร่างกายเมื่อถูกทำให้ร้อนหรือปล่อยออกมาเมื่อถูกทำให้เย็นลงได้อย่างไร
3. เขียนสูตรคำนวณปริมาณความร้อน
4. ได้ข้อสรุปอะไรจากการทดลองผสมความเย็นและ น้ำร้อน? เหตุใดพลังงานเหล่านี้จึงไม่เท่ากันในทางปฏิบัติ?

แบบฝึกหัดที่ 8

1. ต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการทำให้น้ำ 0.1 กิโลกรัมร้อนขึ้น 1 °C?
2. คำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อน: a) เหล็กหล่อน้ำหนัก 1.5 กก. เพื่อเปลี่ยนอุณหภูมิ 200 °C; b) ช้อนอะลูมิเนียมน้ำหนัก 50 กรัม อุณหภูมิ 20 ถึง 90 °C c) เตาผิงอิฐน้ำหนัก 2 ตันจาก 10 ถึง 40 °C
3. เมื่อน้ำเย็นลงด้วยปริมาตร 20 ลิตร หากอุณหภูมิเปลี่ยนจาก 100 เป็น 50 °C ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาเท่าใด

§ 9. การคำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนร่างกายหรือปล่อยออกมาระหว่างการทำความเย็น - ฟิสิกส์เกรด 8 (Peryshkin)

คำอธิบายสั้น:

ในย่อหน้าที่มีชื่อยาว ในที่สุดเราก็ได้สูตรคำนวณปริมาณความร้อนแล้ว ข้อโต้แย้งทั้งหมดที่ดำเนินการในสองย่อหน้าก่อนหน้านั้นสรุปไว้ในรูปแบบของตัวอักษรที่แสดงถึง ปริมาณทางกายภาพรวบรวมไว้เป็นสูตรเดียว ปริมาณ: น้ำหนักตัว การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิร่างกาย ความจุความร้อนจำเพาะ นี่เป็นสูตรแรกในหลักสูตรชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 แน่นอน. หลังจากย่อหน้าที่เก้า งานจะตามมาโดยคุณจะต้องคำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องการหรือปล่อยออกมา ตัวอย่างการแก้ปัญหาดังกล่าวอยู่ในตำราเรียน แม้แต่สองงาน ความจุความร้อนจำเพาะหากไม่ได้ระบุไว้ในเงื่อนไขงานให้นำมาจากตารางในย่อหน้าที่ 8
ปริมาณความร้อนสัมพันธ์กับพลังงานภายในร่างกาย หากร่างกายปล่อยความร้อนออกไป พลังงานภายในก็จะลดลง และหากร่างกายได้รับความร้อนก็จะกลับกัน ดังนั้นในปัญหาบางครั้งพวกเขาจึงถูกขอให้คำนวณไม่ใช่ความร้อน แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายใน นี่คือวิธีการตั้งคำถามของปัญหา: “พลังงานภายในเปลี่ยนแปลงไปมากแค่ไหน?” ต้องทำโดยใช้สูตรความร้อนเดียวกันกับที่คุณจะคุ้นเคยในย่อหน้านี้