Isıtma için gereken ısı miktarını hesaplayınız. "Bir cismi ısıtmak için gereken ve soğuduğunda saldığı ısı miktarının hesaplanması" konulu sunum

§ 9. Vücudu ısıtmak için gereken veya soğutma sırasında salınan ısı miktarının hesaplanması - Fizik 8. Sınıf (Peryshkin)

Kısa Açıklama:

Bu kadar uzun bir başlığa sahip bir paragrafta, sonunda ısı miktarını hesaplamak için bir formül elde edilir. Önceki iki paragrafta gerçekleştirilen tüm akıl yürütme, kısaca, ifade eden harfler şeklinde fiziksel özellikler tek bir formülde birleştirilir. Miktarlar: vücut ağırlığı, vücut sıcaklığındaki değişiklik, özgül ısı kapasitesi. Bu, sekizinci sınıf dersindeki ilk formüldür. Tabii ki. dokuzuncu paragraftan sonra, gerekli veya salınan ısı miktarını hesaplamanın gerekli olacağı görevler gelecektir. Böyle bir sorunu çözmenin bir örneği ders kitabındadır. Hatta iki görev. Özgül ısı kapasitesi, sorunun durumunda belirtilmemişse, paragraf 8'deki tablodan alın.
Isı miktarı vücudun iç enerjisi ile ilgilidir. vücut ısı verirse, iç enerji azalır ve alırsa tam tersi olur. Bu nedenle görevlerde bazen ısıyı değil iç enerjideki değişimi hesaplamaları istenir. Sorunun sorusu şu şekilde formüle edilir: "İç enerji ne kadar değişti?" Bu, bu paragrafta tanışacağınız ısı için aynı formüle göre yapılmalıdır.

slayt 2

Dersin amacı:

vücut sıcaklığını değiştirmek için gereken ısı miktarını hesaplamak için formülü belirlemek; formülü analiz edin; problem çözmede pratik becerilerin geliştirilmesi; görevin koşullarını analiz etmeyi öğrenmeye devam edin; sınıf arkadaşlarının tepkilerini analiz etmek ve değerlendirmek;

slayt 3

Sıcaklık olmadan hayat olmaz. Ancak çok fazla soğuk ve sıcak tüm yaşamı yok eder. Tüm cisimler, hatta buz blokları bile enerji yayar, ancak hafifçe ısıtılmış cisimler çok az enerji yayar ve bu radyasyon insan gözü tarafından algılanmaz. On sekizinci yüzyılda birçok bilim adamı, ısının vücutta bulunan ağırlıksız bir "sıvı" olan "kalorik" adı verilen özel bir madde olduğuna inanıyordu. Şimdi biliyoruz. öyle değil Bugün ısı ve termal olaylar hakkında konuşacağız ve ayrıca bir cismi ısıtmak için gereken ve soğuduğunda salınan ısı miktarını nasıl hesaplayacağımızı öğreneceğiz.

slayt 4

Kapsamlı bilgi testi

1. Vücudu oluşturan parçacıkların hareket ve etkileşim enerjisine iç enerji denir. 2. Bir cismin iç enerjisi, üzerinde iş yapılarak artırılamaz. 3. Enerjinin daha soğuk bir cisimden daha sıcak bir cisme aktarılmasına ısı iletimi denir. 4. Isı iletimi ile madde vücudun bir ucundan diğer ucuna hareket etmez. 5. Konveksiyon meydana gelir katılar. 6. Isı transferi sırasında vücudun verdiği veya aldığı enerjiye ısı miktarı denir. 7. Radyasyon bir tür ısı transferidir. 8. Enerjinin bir vücuttan diğerine veya bir kısmından diğerine transferi, moleküller veya diğer parçacıklar tarafından gerçekleştirilir. 9. İç enerji Newton cinsinden ölçülür. 10. Vücudu ısıtmak için gereken ısı miktarı maddenin türüne bağlıdır.

slayt 5

Görevin yanıtları:

Λ‗‗Λ‗ΛΛΛ‗Λ

slayt 6

Hangi diyagram ısı transferinin üç modunu gösterir: iletim, radyasyon ve konveksiyon? a/ c/ b/

Slayt 7

Tencerenin tabanından ve duvarlarından ısı iletimi yoluyla, alevin iç enerjisi turist güvecinin iç enerjisine geçer. Radyasyonla - turistin avuç içlerinin ve kıyafetlerinin iç enerjisine. Ve konveksiyonla - ateşin üzerindeki havanın iç enerjisine.

Slayt 8

Niteliksel görevler

Rus masalından "Küçük kız kardeş ve boz kurt". Kurt nehre gitti, kuyruğunu deliğe indirdi ve şöyle demeye başladı: “Yakala, hem küçük hem de büyük balık! Yakala, küçük ve büyük balık! Onun ardından tilki belirdi; kurdun etrafında dolanır ve ağıt yakar: “Gökteki yıldızlar berrak, berrak! Dondurun, dondurun kurt kuyruğu! Kuyruk ve dondur. Kurdun kuyruğu sıcağı nasıl terk etti? (Radyasyon).

Slayt 9

Altay masalından "Kermin ve Tavşan". Bilge ayı sessizce düşündü. Önünde büyük bir ateş çıtırdıyordu, ateşin üzerinde demir bir sehpanın üzerinde yedi bronz kulaklı altın bir kazan duruyordu. Ayı bu favori kazanı asla temizlemedi: mutluluğun kirle birlikte uçup gideceğinden korktu ve altın kazan her zaman kadife gibi yüz kat kurumla kaplıydı. Kazanın “yüz kat kurum” ile kaplanmış olması suyun ısınmasını etkiledi mi?

Evet, kurum gözenekli olduğu için suyun ısınması daha yavaş olacaktır.

Slayt 10

Gece kelebeği havalanmadan önce uzun süre kanat çırpar. Neden?

Kelebek, starttan önce ısınma yapan bir sporcu gibi "ısınır". Yaptığı mekanik işin bir kısmı iç enerjiyi artırmaya gider.

slayt 11

"Yanmaz kağıt"a odaklanın. Çivi sıkıca kağıda sarılır ve bir alkol lambasının alevinde ısıtılır. Kağıt yanmaz. Neden? "Yanmaz kağıt"a odaklanın. Çivi sıkıca kağıda sarılır ve bir alkol lambasının alevinde ısıtılır. Kağıt yanmaz. Neden?

demir vardır büyük termal iletkenlik, böylece neredeyse tüm ısı çiviye aktarılır ve kağıt yanmaz. Deneysel görev.

slayt 12

Deneysel görev. Çizgili bir camla deneyim Aynı genişlikte beyaz ve siyah kağıt şeritlerle içeriden bir bardak ince cam üzerine yapıştırıyorum. Dışarıda, düğmeleri cama hamuru ile aynı yükseklikte, her beyaz ve siyah şeride birer tane yapıştırıyorum. Bardağı bir tabağa koydum ve tam ortasına bir mum koydum. Bir mum yakıyorum. Bir süre sonra düğmeler düşmeye başlar. Deneyin sonuçlarını açıklayın. Cevap: Birincisi, siyah kağıt şeritlerine yapıştırılan düğmeler kaybolacaktır, çünkü burada cam daha fazla ısınır, siyah yüzeyler üzerlerine gelen radyasyonun enerjisini beyaz olanlara göre daha fazla emer.

Uygulamada, termal hesaplamalar sıklıkla kullanılır. Örneğin binalar inşa edilirken tüm ısıtma sisteminin binaya ne kadar ısı vermesi gerektiğini hesaba katmak gerekir. Pencerelerden, duvarlardan, kapılardan çevredeki alana ne kadar ısı gireceğini de bilmelisiniz.

En basit hesaplamaların nasıl yapıldığını örneklerle göstereceğiz.

Bu nedenle, bakır parçanın ısıtıldığında ne kadar ısı aldığını bulmanız gerekir. Kütlesi 2 kg'dır ve sıcaklığı 20'den 280 °C'ye çıkmıştır. İlk olarak Tablo 1'e göre bakırın özgül ısı kapasitesini m = 400 J / kg ° C ile belirliyoruz). Bu, 1 kg ağırlığındaki bir bakır parçayı 1 °C'ye ısıtmak için 400 J gerektiği anlamına gelir. büyük miktarısı - 800 J. Bakır parçanın sıcaklığı 1 ° C değil, 260 ° C arttırılmalıdır, bu da 260 kat daha fazla ısı gerekeceği anlamına gelir, yani 800 J 260 \u003d 208.000 J.

Kütle m'yi belirtirsek, son (t 2) ve ilk (t 1) sıcaklıklar arasındaki fark - t 2 - t 1, ısı miktarını hesaplamak için bir formül elde ederiz:

Q \u003d cm (t2 - t1).

örnek 1. Kütlesi 5 kg olan bir demir kazan, kütlesi 10 kg olan su ile doldurulmaktadır. Sıcaklıklarını 10'dan 100 °C'ye değiştirmek için kazana su ile ne kadar ısı transfer edilmelidir?

Sorunu çözerken, her iki gövdenin - hem kazanın hem de suyun - birlikte ısıtılacağı dikkate alınmalıdır. Aralarında ısı alışverişi gerçekleşir. Sıcaklıkları aynı kabul edilebilir, yani kazan ve su sıcaklığı 100 °C - 10 °C = 90 °C değişir. Ancak kazan ve suyun aldığı ısı miktarları aynı olmayacaktır. Sonuçta, kütleleri ve özgül ısı kapasiteleri farklı.

Bir su ısıtıcısında su ısıtmak

Örnek 2. 25 °C sıcaklığa sahip 0,8 kg ağırlığındaki su ve 0,2 kg ağırlığında 100 °C sıcaklıktaki su karışımı. Nihai karışımın sıcaklığı ölçüldü ve 40°C olduğu bulundu. Sıcak suyun soğuduğunda ne kadar ısı verdiğini ve ısıtıldığında soğuk suyun ne kadar ısı aldığını hesaplayın. Bu ısı miktarlarını karşılaştırın.

Problemin durumunu yazıp çözelim.

verilen ısı miktarını görüyoruz. sıcak su ve soğuk suyun aldığı ısı miktarı birbirine eşittir. Bu rastgele bir sonuç değil. Deneyimler, cisimler arasında ısı alışverişi olursa, tüm ısıtma cisimlerinin iç enerjisinin, soğuyan cisimlerin iç enerjisi kadar azaldığını göstermektedir.

Deneyler yapılırken, genellikle sıcak su tarafından verilen enerjinin soğuk su tarafından alınan enerjiden daha fazla olduğu ortaya çıkar. Bu, enerjinin bir kısmının çevredeki havaya, bir kısmının da suyun karıştırıldığı kaba aktarılmasıyla açıklanır. Verilen ve alınan enerjilerin eşitliği, deneyde daha az enerji kaybına izin verildiği ölçüde daha doğru olacaktır. Bu kayıpları hesaplar ve hesaba katarsanız, eşitlik doğru olacaktır.

Sorular

1. Isıtıldığında vücut tarafından alınan ısı miktarını hesaplamak için bilmeniz gerekenler nelerdir?
2. Bir cisme ısıtıldığında verilen veya soğutulduğunda açığa çıkan ısı miktarının nasıl hesaplandığını bir örnekle açıklayınız.
3. Isı miktarını hesaplamak için bir formül yazın.
4. Soğuk ve sıcak suyu karıştırma deneyiminden hangi sonuç çıkarılabilir? Bu enerjiler pratikte neden eşit değil?

Alıştırma 8

1. 0,1 kg suyun sıcaklığını 1°C yükseltmek için ne kadar ısı gerekir?
2. Aşağıdakileri ısıtmak için gereken ısı miktarını hesaplayın: a) sıcaklığını 200 °C değiştirmek için 1,5 kg ağırlığındaki dökme demir; b) 20 ila 90 °C arasında 50 g ağırlığında bir alüminyum kaşık; c) 10 ila 40 °C arasında 2 ton ağırlığında bir tuğla şömine.
3. Hacmi 20 litre olan suyun sıcaklığı 100 °C'den 50 °C'ye değişirse soğutulması sırasında açığa çıkan ısı miktarı nedir?