Розраховуйте кількість теплоти, необхідну для нагрівання. Презентація на тему "Розрахунок кількості теплоти, необхідної для нагрівання тіла та виділеного ним при його охолодженні"

Слайд 2

Цельурока:

визначити формулу розрахунку кількості теплоти, необхідної зміни температури тіла; проаналізувати формулу; відпрацювання практичних навичок під час вирішення завдань; продовжувати навчатися аналізувати умови завдання; аналізувати та оцінювати відповідь однокласників;

Слайд 3

Без тепла немає життя. Але надто сильний холод та спека руйнує все живе. Всі тіла, навіть брили льоду, випромінюють енергію, але слабо нагріті тіла випромінюють мало енергії, і це випромінювання не сприймається людським оком. У вісімнадцятому столітті багато вчених вважали, що теплота - це особлива речовина "теплород", невагома "рідина", що міститься в тілах. Нині ми знаємо. Що це негаразд. Сьогодні ми говоритимемо про теплоту і теплові явища, а також навчимося розраховувати кількість теплоти, необхідну для нагрівання тіла і що виділяється при його охолодженні.

Слайд 4

Всебічна перевірка знань

1. Енергію руху та взаємодії частинок, з яких складається тіло, називають внутрішньою енергією. 2. Внутрішню енергію тіла не можна збільшити, роблячи з нього роботу. 3. Перенесення енергії від холоднішого тіла до гарячішого називають теплопровідністю. 4. При теплопровідності речовина не переміщається від кінця тіла до іншого. 5. Конвекція відбувається у твердих тілах. 6. Енергія, яку тіло віддає або отримує при теплопередачі, називається кількістю теплоти. 7. Випромінювання – це вид теплопередачі. 8. Перенесення енергії від одного тіла до іншого або від однієї частини до іншої здійснюють молекули або інші частинки. 9. Внутрішня енергія вимірюється у Ньютонах. 10. Кількість теплоти, необхідне нагрівання тіла залежить від роду речовини

Слайд 5

Відповіді до завдання:

Λ‗‗Λ‗ΛΛΛ‗Λ

Слайд 6

На якому малюнку представлені три способи теплообміну: теплопровідність, випромінювання та конвекція? а/ в/ б/

Слайд 7

Шляхом теплопровідності через дно та стінки котелка внутрішня енергія полум'я переходить у внутрішню енергію туристичної юшки. Шляхом випромінювання – у внутрішню енергію долонь туриста та його одягу. А шляхом конвекції – у внутрішню енергію повітря над багаттям.

Слайд 8

Якісні завдання

З російської казки "Лиска - сестричка і сірий вовк". Вовк пішов на річку, опустив хвіст у ополонку і почав примовляти: “ Ловись, рибка, і мала та велика! Ловись, рибка і мала і велика!”. Слідом за ним і лисиця з'явилася; ходить біля вовка і причитує: “Ясні, ясні на небі зірки! Мерзни, мерзни вовчий хвіст!”. Хвіст і примерз. Яким шляхом залишило тепло хвіст вовка? (Випромінюванням).

Слайд 9

З алтайської казки "Горностай і заєць". Мовчки думав свою думу мудрий ведмідь. Перед ним палко тріщало велике багаття, над вогнем на залізному триніжку стояв золотий котел із сімома бронзовими вушками. Цей свій улюблений казан ведмідь ніколи не чистив: боявся, що разом із брудом щастя піде, і золотий казан був завжди ста шарами сажі як оксамитом покритий. Чи впливало на нагрівання води те, що котел був покритий "ста шарами сажі"?

Так, так як пориста сажа, то нагрівання води відбуватиметься повільніше

Слайд 10

Перед тим як злетіти, нічний метелик досить довго тремтить крильцями. Чому?

Метелик “розігрівається”, подібно до спортсмена, який робить розминку перед стартом. Частина механічної роботи, що нею здійснюється, йде на збільшення внутрішньої енергії.

Слайд 11

Фокус «Незгоряний папір». Цвях щільно обертають папером і нагрівають у полум'ї спиртування. Папір не горить. Чому? Фокус «Незгоряний папір». Цвях щільно обертають папером і нагрівають у полум'ї спиртування. Папір не горить. Чому?

Залізо має великою теплопровідністюТому практично все тепло передається цвяхом, і папір не згорає. Експериментальне завдання.

Слайд 12

Експериментальне завдання. Досвід зі смугастою склянкою Склянку з тонкого скла обклеюю зсередини смужками білого та чорного паперу однакової ширини. Зовні до склянки приклеюю пластиліном на одній висоті кнопки по одній проти кожної білої та чорної смужки. Ставлю склянку на блюдце і в нього свічку суворо до центру. Свічку запалюю. Через деякий час кнопки починають відпадати. Поясніть результати досвіду. Відповідь: Спочатку відпадуть ті кнопки, які приклеєні проти чорних смужок паперу, так як тут скло більше нагрівається, чорні поверхні більше поглинають енергію випромінювання, що падає на них, ніж білі.

Насправді часто користуються тепловими розрахунками. Наприклад, при будівництві будівель необхідно враховувати, скільки теплоти повинна віддавати будівлі вся система опалення. Слід також знати, скільки теплоти йтиме у навколишній простір через вікна, стіни, двері.

Покажемо на прикладах, як слід вести найпростіші розрахунки.

Отже, необхідно дізнатися, скільки теплоти отримала при нагріванні мідна деталь. Її маса 2 кг, а температура збільшувалася від 20 до 280 °С. Спочатку таблиці 1 визначимо питому теплоємність міді з м = 400 Дж / кг °С). Це означає, що для нагрівання деталі з міді масою 1 кг на 1 °С потрібно 400 Дж. Для нагрівання мідної деталі масою 2 кг на 1 °С необхідно в 2 рази більша кількістьтеплоти - 800 Дж. Температуру мідної деталі необхідно збільшити не так на 1 °С, але в 260 °З, отже, знадобиться у 260 разів більше теплоти, т. е. 800 Дж 260 = 208 000 Дж.

Якщо позначити масу m, різницю між кінцевою (t 2) та початковою (t 1) температурами - t 2 - t 1 отримаємо формулу для розрахунку кількості теплоти:

Q = cm(t 2 - t 1).

Приклад 1. У залізний казан масою 5 кг налита вода масою 10 кг. Яку кількість теплоти потрібно передати котлу з водою для зміни температури від 10 до 100 °С?

При розв'язанні задачі потрібно врахувати, що обидва тіла - і казан, і вода - будуть нагріватися разом. Між ними відбувається теплообмін. Їхні температури можна вважати однаковими, тобто температура котла та води змінюється на 100 °С - 10 °С = 90 °С. Але кількості теплоти, отримані котлом та водою, не будуть однаковими. Адже їх маси та питомі теплоємності різні.

Нагрівання води в казанку

Приклад 2. Змішали воду масою 0,8 кг, що має температуру 25 °З, і воду при температурі 100 °З масою 0,2 кг. Температуру отриманої суміші виміряли, і вона дорівнювала 40 °С. Обчисліть, скільки теплоти віддала гаряча вода під час остигання і отримала холодна вода під час нагрівання. Порівняйте ці кількості теплоти.

Запишемо умову завдання і розв'яжемо її.

Ми бачимо, що кількість теплоти віддана гарячою водоюі кількість теплоти, отримана холодною водою, дорівнює між собою. Це не випадковий результат. Досвід показує, що якщо між тілами відбувається теплообмін, то внутрішня енергія всіх тіл, що нагріваються, збільшується на стільки, на скільки зменшується внутрішня енергія остигаючих тіл.

При проведенні дослідів зазвичай виходить, що віддана гарячою водою енергія більша за енергію, отриману холодною водою. Це пояснюється тим, що частина енергії передається навколишньому повітрю, а частина енергії - судини, в якій змішували воду. Рівність відданої та отриманої енергій буде тим точнішою, чим менше втрат енергії допускається у досвіді. Якщо підрахувати та врахувати ці втрати, то рівність буде точним.

Запитання

1. Що потрібно знати, щоб обчислити кількість теплоти, одержану тілом при нагріванні?
2. Поясніть на прикладі, як розраховують кількість теплоти, повідомлену тілу при його нагріванні або що виділяється при його охолодженні.
3. Напишіть формулу для розрахунку кількості теплоти.
4. Який висновок можна зробити з досвіду змішування холодної та гарячої води? Чому на практиці ці енергії не дорівнюють?

Вправа 8

1. Яка кількість теплоти потрібна для нагрівання води масою 0,1 кг на 1 °С?
2. Розрахуйте кількість теплоти, необхідну для нагрівання: а) чавунної праски масою 1,5 кг для зміни її температури на 200 °С; б) алюмінієвої ложки масою 50 г від 20 до 90 ° С; в) цегляного каміна масою 2 т від 10 до 40 °С.
3. Яка кількість теплоти виділилася при охолодженні води, об'єм якої 20 л, якщо температура змінилася від 100 до 50 °С?

§ 9. Розрахунок кількості теплоти, необхідної для нагрівання тіла або виділеного ним при охолодженні - Фізика 8 клас (Перишкін)

Короткий опис:

У параграфі з такою довгою назвою нарешті виходить формула для обчислення кількості теплоти. Усі міркування, проведені у двох попередніх параграфах, коротко, як букв, що позначають фізичні величинизбираються в одну формулу. Величини: маса тіла, зміна температури тіла, питома теплоємність. Це перша формула у курсі восьмого класу. Звісно. після параграфа дев'ять підуть завдання, у яких треба буде обчислювати кількість теплоти, яка потрібна чи виділяється. Приклад розв'язання такого завдання є у підручнику. Навіть двох завдань. Питому теплоємність, якщо вона не вказана за умови завдання, беріть з таблиці у параграфі 8.
Кількість теплоти пов'язане із внутрішньою енергією тіла. якщо тіло віддає теплоту, то внутрішня енергія зменшується, і якщо отримує, то навпаки. Тому у завданнях іноді просять обчислити не теплоту, а зміну внутрішньої енергії. Так і формулюється питання задачі: "На скільки змінилася внутрішня енергія?" Робити це треба за тією ж формулою для теплоти, з якою ви познайомитеся в цьому параграфі.