Isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdorini hisoblang. "Jismni isitish uchun zarur bo'lgan va u soviganida u tomonidan chiqariladigan issiqlik miqdorini hisoblash" mavzusidagi taqdimot.
§ 9. Tanani isitish uchun zarur bo'lgan yoki sovutish paytida u tomonidan chiqarilgan issiqlik miqdorini hisoblash - Fizika 8-sinf (Peryshkin)
Qisqa Tasvir:
Bunday uzun nomga ega paragrafda nihoyat issiqlik miqdorini hisoblash formulasi olinadi. Barcha mulohazalar oldingi ikkita xatboshida, qisqacha, belgilovchi harflar shaklida amalga oshirildi jismoniy miqdorlar bir formulaga birlashtiriladi. Miqdorlari: tana vazni, tana haroratining o'zgarishi, solishtirma issiqlik sig'imi. Bu sakkizinchi sinf kursidagi birinchi formuladir. Albatta. to'qqizinchi xatboshidan so'ng, talab qilinadigan yoki chiqarilgan issiqlik miqdorini hisoblash kerak bo'lgan vazifalar bajariladi. Bunday masalani yechish misoli darslikda keltirilgan. Hatto ikkita vazifa. Maxsus issiqlik quvvati, agar u muammoning holatida ko'rsatilmagan bo'lsa, 8-banddagi jadvaldan oling.
Issiqlik miqdori tananing ichki energiyasiga bog'liq. agar tana issiqlik chiqarsa, u holda ichki energiya kamayadi va agar u qabul qilsa, aksincha. Shuning uchun, topshiriqlarda ba'zida issiqlikni emas, balki ichki energiyaning o'zgarishini hisoblash so'raladi. Masalaning savoli shunday shakllantiriladi: "Ichki energiya qancha o'zgargan?" Buni issiqlik uchun bir xil formula bo'yicha bajarish kerak, bu bilan siz ushbu paragrafda tanishasiz.
slayd 2
Darsning maqsadi:
tana haroratini o'zgartirish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdorini hisoblash formulasini aniqlang; formulani tahlil qilish; muammolarni hal qilishda amaliy ko'nikmalarni rivojlantirish; topshiriq shartlarini tahlil qilishni o'rganishni davom ettirish; sinfdoshlarning javobini tahlil qilish va baholash;
slayd 3
Issiqlik bo'lmasa, hayot bo'lmaydi. Ammo haddan tashqari sovuq va issiqlik butun hayotni yo'q qiladi. Barcha jismlar, hatto muz bloklari ham energiya chiqaradi, lekin ozgina qizdirilgan jismlar kam energiya chiqaradi va bu nurlanishni inson ko'zi sezmaydi. XVIII asrda ko'plab olimlar issiqlik "kaloriya" deb ataladigan maxsus modda, tanadagi vaznsiz "suyuqlik" deb hisoblashgan. Endi bilamiz. Bunday emas. Bugun biz issiqlik va issiqlik hodisalari haqida gaplashamiz, shuningdek, tanani isitish uchun zarur bo'lgan va u soviganida chiqariladigan issiqlik miqdorini qanday hisoblashni o'rganamiz.
slayd 4
Keng qamrovli bilim testi
1.Jismni tashkil etuvchi zarrachalarning harakat va oʻzaro taʼsir energiyasi ichki energiya deyiladi. 2. Jismning ichki energiyasini unga ish bajarish orqali oshirib bo‘lmaydi. 3. Energiyani sovuqroq jismdan issiqroq jismga o'tkazish issiqlik o'tkazuvchanligi deyiladi. 4. Issiqlik o'tkazuvchanligi bilan modda tananing bir chetidan ikkinchi chetiga o'tmaydi. 5. Konvektsiya yilda sodir bo'ladi qattiq moddalar. 6. Issiqlik uzatish jarayonida tananing beradigan yoki oladigan energiyaga issiqlik miqdori deyiladi. 7. Radiatsiya issiqlik uzatishning bir turi. 8. Energiyani bir jismdan ikkinchisiga yoki uning bir qismidan ikkinchisiga o'tkazish molekulalar yoki boshqa zarralar orqali amalga oshiriladi. 9. Ichki energiya Nyutonda o'lchanadi. 10. Tanani isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori moddaning turiga bog'liq
slayd 5
Vazifaga javoblar:
Λ‗‗Λ‗ΛΛΛ‗Λ
slayd 6
Qaysi diagrammada issiqlik uzatishning uchta usuli ko'rsatilgan: o'tkazuvchanlik, nurlanish va konveksiya? a/ c/ b/
Slayd 7
Idishning pastki va devorlari orqali issiqlik o'tkazuvchanligi orqali olovning ichki energiyasi turistik stewning ichki energiyasiga o'tadi. Radiatsiya bilan - sayyohning kaftlari va uning kiyimlari ichki energiyasiga. Va konveksiya orqali - olov ustidagi havoning ichki energiyasiga.
Slayd 8
Sifatli vazifalar
"Kichik opa va kulrang bo'ri" rus ertakidan. Bo'ri daryo bo'yiga borib, dumini teshikka tushirdi va ayta boshladi: "Uling, baliq, ham kichik, ham katta! Kichik va katta baliqlarni tuting! Uning ortidan tulki paydo bo'ldi; bo‘rini aylanib yuradi va nola qiladi: “Osmondagi yulduzlarni tozalang, tozalang! Muzla, bo'ri dumini muzlatib qo'ying! Quyruq va muzlatish. Qanday qilib bo'ri dumi issiqni tark etdi? (Radiatsiya).
Slayd 9
Oltoy ertakidan "Ermin va quyon". Dono ayiq indamay o‘yladi. Uning oldida katta olov qiziydi, temir uchburchakda olov tepasida etti bronza quloqli oltin qozon turardi. Ayiq bu sevimli qozonni hech qachon tozalamagan: u baxtning kir bilan birga ketishidan qo'rqardi, oltin qozon esa doimo baxmaldek yuz qatlam bilan qoplangan. Qozonning "yuz qatlamli kuyikish" bilan qoplangani suvning isishiga ta'sir qildimi?
Ha, kuyik g'ovak bo'lgani uchun suvning isishi sekinroq bo'ladi.
Slayd 10
Tungi kapalak parvoz qilishdan oldin uzoq vaqt qanotlarini qoqib yuradi. Nega?
Butterfly start oldidan isinish qilayotgan sportchi kabi "isiydi". U tomonidan bajarilgan mexanik ishlarning bir qismi ichki energiyani oshirishga ketadi.
slayd 11
"Olovga chidamli qog'oz" ga e'tibor bering. Tirnoq qog'ozga mahkam o'ralgan va spirtli chiroqning olovida isitiladi. Qog'oz yonmaydi. Nega? "Olovga chidamli qog'oz" ga e'tibor bering. Tirnoq qog'ozga mahkam o'ralgan va spirtli chiroqning olovida isitiladi. Qog'oz yonmaydi. Nega?
Temir bor katta issiqlik o'tkazuvchanligi, shuning uchun deyarli barcha issiqlik tirnoqqa o'tkaziladi va qog'oz yonmaydi. Eksperimental vazifa.
slayd 12
Eksperimental vazifa. Chiziqli shisha bilan tajriba Men bir xil kenglikdagi oq va qora qog'oz chiziqlari bilan ichkaridan bir stakan yupqa shisha ustiga yopishtiraman. Tashqarida men plastilin bilan tugmachalarni bir xil balandlikda oynaga yopishtiraman, har bir oq va qora chiziqqa bittadan. Men stakanni likopchaga qo'ydim va uning o'rtasiga sham qo'ydim. Men sham yoqaman. Biroz vaqt o'tgach, tugmalar tusha boshlaydi. Tajriba natijalarini tushuntiring. Javob: Birinchidan, qora qog'oz chiziqlariga yopishtirilgan tugmalar yo'qoladi, chunki bu erda shisha ko'proq qiziydi, qora yuzalar ularga tushgan nurlanish energiyasini oq rangga qaraganda ko'proq o'zlashtiradi.
Amalda ko'pincha termal hisob-kitoblar qo'llaniladi. Masalan, binolarni qurishda butun isitish tizimi binoga qancha issiqlik berishi kerakligini hisobga olish kerak. Bundan tashqari, derazalar, devorlar, eshiklar orqali atrofdagi kosmosga qancha issiqlik tushishini bilishingiz kerak.
Biz eng oddiy hisob-kitoblarni qanday amalga oshirishni misollar bilan ko'rsatamiz.
Shunday qilib, siz qizdirilganda mis qismi qancha issiqlik olganligini bilib olishingiz kerak. Uning massasi 2 kg, harorat esa 20 dan 280 ° C gacha ko'tarilgan. Birinchidan, 1-jadvalga ko'ra, m = 400 J / kg ° S bilan misning o'ziga xos issiqlik quvvatini aniqlaymiz. Bu 1 kg og'irlikdagi mis qismini 1 ° C ga qizdirish uchun 400 J kerak bo'ladi degan ma'noni anglatadi. katta miqdor issiqlik - 800 J. Mis qismining harorati 1 ° C ga emas, balki 260 ° C ga oshirilishi kerak, ya'ni 260 baravar ko'proq issiqlik talab qilinadi, ya'ni 800 J 260 \u003d 208 000 J.
Agar m massasini belgilasak, yakuniy (t 2) va boshlang'ich (t 1) haroratlar o'rtasidagi farq - t 2 - t 1 issiqlik miqdorini hisoblash formulasini olamiz:
Q \u003d sm (t 2 - t 1).
1-misol. Massasi 5 kg bo'lgan temir qozonga 10 kg massali suv quyiladi. Ularning harorati 10 dan 100 ° C gacha o'zgarishi uchun qozonga suv bilan qancha issiqlik o'tkazilishi kerak?
Muammoni hal qilishda ikkala jism ham - qozon va suv birgalikda isitilishini hisobga olish kerak. Ular orasida issiqlik almashinuvi sodir bo'ladi. Ularning harorati bir xil deb hisoblanishi mumkin, ya'ni qozon va suvning harorati 100 °C - 10 °C = 90 °C ga o'zgaradi. Ammo qozon va suv tomonidan qabul qilingan issiqlik miqdori bir xil bo'lmaydi. Axir, ularning massalari va o'ziga xos issiqlik sig'imlari boshqacha.
Choynakdagi suvni isitish
2-misol. 25 ° C haroratga ega bo'lgan 0,8 kg og'irlikdagi aralash suv va 100 ° C haroratda, 0,2 kg og'irlikdagi suv. Olingan aralashmaning harorati o'lchandi va 40 ° C deb topildi. Issiq suv sovutganda qancha issiqlik chiqargan va sovuq suv qizdirilganda olinganligini hisoblang. Bu issiqlik miqdorini solishtiring.
Keling, masalaning shartini yozamiz va uni hal qilamiz.
Biz issiq suvning issiqlik miqdori va sovuq suvning issiqlik miqdori bir-biriga teng ekanligini ko'ramiz. Bu tasodifiy natija emas. Tajriba shuni ko'rsatadiki, agar jismlar o'rtasida issiqlik almashinuvi sodir bo'lsa, u holda barcha isituvchi jismlarning ichki energiyasi sovutish jismlarining ichki energiyasi qanchalik kamaysa, shuncha ko'payadi.
Tajribalarni o'tkazishda, odatda, issiq suv chiqaradigan energiya sovuq suvdan ko'proq ekanligi ma'lum bo'ladi. Bu energiyaning bir qismi atrofdagi havoga, energiyaning bir qismi esa suv aralashgan idishga o'tkazilishi bilan izohlanadi. Berilgan va qabul qilingan energiyalarning tengligi qanchalik aniq bo'lsa, tajribada kamroq energiya yo'qotilishiga yo'l qo'yiladi. Agar siz ushbu yo'qotishlarni hisoblab chiqsangiz va hisobga olsangiz, unda tenglik to'g'ri bo'ladi.
Savollar
- Qizdirilganda tananing olgan issiqlik miqdorini hisoblash uchun nimani bilishingiz kerak?
- Jism qizdirilganda yoki sovutilganda ajralib chiqqanda unga beriladigan issiqlik miqdori qanday hisoblanishini misol bilan tushuntiring.
- Issiqlik miqdorini hisoblash formulasini yozing.
- Sovuq va aralashtirish tajribasidan qanday xulosa chiqarish mumkin issiq suv? Nega bu energiyalar amalda teng emas?
8-mashq
- 0,1 kg suvning haroratini 1°C ga oshirish uchun qancha issiqlik kerak?
- Issiqlik uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdorini hisoblang: a) haroratini 200 ° S ga o'zgartirish uchun og'irligi 1,5 kg bo'lgan quyma temir; b) 20 dan 90 ° S gacha bo'lgan 50 g og'irlikdagi alyuminiy qoshiq; c) 10 dan 40 ° S gacha bo'lgan 2 tonna og'irlikdagi g'ishtli kamin.
- Agar harorat 100 dan 50 °C gacha o'zgarsa, hajmi 20 litr bo'lgan suvni sovutish paytida qancha issiqlik ajralib chiqadi?