загрузка...
загрузка...
На головну

IV тип задач.

  1. В процессе поэтапного осуществления преступления воры данной группы используют различные способы для решения локальных задач. Рассмотрим их более детально.
  2. Выбор метода решения задач.
  3. Обучение решению арифметических задач.
  4. Определение объекта и предмета, целей и задач.
  5. Панель задач.
  6. Приклади розв'язування задач.

На перетворення механічної енергії в теплову і навпаки.

Вправа 820*.

A- ? Формули: Обчислення

N-? Qнагр= сст mDtQнасич=500 Дж/кг0С *1,2кг*200С=12*103Дж

m= 1,2 кг Qн=hA A=

t/=90 с

Dt=200С N=A/t N=3*104Дж/90 с=0,3 кВт

h=0,4

сст=500 Дж/кг0С

Відповідь: виконана робота стального ударника пневматичного молотка дорівнює 3 104 Дж, а його потужність 0,3 кВт. - Енергетичний балан планети.

4. Підсумок.

На дошці вивішую таблицю 1 "Класифікація задач за типами і рівняннями". Тим самим повторюємо складністю задачі всіх типів.

Бажаю, щоб учні зробили в зошиті ці записи і вдома проаналізували розв'язування задач усіх типів.

Таблиця 1.

Тип задачі Перший рівень Другий рівень
І Кількість теплоти Q= m c (t2 -t1) C= m= Q= qm t2-t1=Q/cm q=Q/m m=Q/q
ІІ Теплообмін між тілами Q1= m1 c1 (t3-t1) c2=Q1/m2(t2-t3) Q2= m2 c2 (t2-t3) m2= Q1/(t3-t1) Q1= Q2 t2-t3= Q1/cm2
ІІІ Передавання енергії внаслідок згоряння палива Q1= qm1 Q1= qm1 Q2= m2 c(t2-t1) Q2=h Q1 Q1= Q2 Q2= m2 c2(t2-t1) c=Q1/m2(t2-t1) c2=Q1 h/m2(t2-t1) m2= Q1/(t2-t1) m2= Q1h/c2(t2-t1) t2-t1= Q1/cm2
IV Перетворення механічної енергії у теплову A=m1gh або A=m1gh або A=FS A=FS Q= m2 c(t2-t1) Q= m2 c(t2-t1) Q=A Q=hA с=A/ m2(t2-t1) с=Ah/ m2(t2-t1) t2-t1=A/c m2 t2-t1=Ah/c m2

5. Домашнє завдання: вивчити &11, повторити &7-10, розв'язати вправу 8(3).

1. В які форми енергії перетворюється на Землі промениста енергія Сонця?

2. Описати роль закону збереження і перетворення енергії у розумінні взаємозв'язку явищ у природі.

Тема: Плавлення і кристалізація твердих тіл. Питома теплота плавлення.

Мета: Забезпечити знання теплових процесів - плавлення і тверднення, переконати у незмінності і сталості температури плавлення кристалічних тіл, у виділенні енергії тілом під час твердіння і поглинанні її при плавленні. Формувати знання про питому теплоту плавлення як фізичну величину, що кількісно характеризує зміну внутрішньої енергії одиниці маси речовини при переході її з твердого стану в рідкий і навпаки; пояснити цю зміну на основі молекулярної теорії будови речовини.

Демонстрації: Показати сталість температури при плавленні льоду.

Хід уроку.

І.

1.Урок розпочинаємо із запитання:

- у скількох станах може перебувати речовина? (твердому, рідкому і газоподібному).

На прикладі льоду з'совуємо, що змінення температури може спричинити якісні перетворення їхніх властивостей: лід може перетворитися у воду і навпаки; вода перейти в пару і навпаки.

Тепловий процес, під час якого тверде тіло переходить у рідкий стан, називається плавленням.

Температура, за якої відбувається плавлення, називається температурою плавлення.

Наголошуємо, що плавлення відбувається з поглинанням теплоти, яка іде на послаблення зв'язків між атомами чи молекулами у твердому тілі. І оскільки вся енергія іде на послаблення цих зв'язків, то температура тіла під час плавлення не змінюється.

Поскільки атоми і молекули у різних речовин зв'язані між собою із різною силою, то різним речовинам для плавлення потрібна різна кількість енергії. Для характеристики цих енергетичних витрат застосовують фізичну величину, яка називається питомою теплотою плавлення.

L - питома теплота плавлення.

[L]=Dж/кг

Розглядаємо таблицю 5 у якій наведено температури плавлення та питомі теплоти плавлення деяких речовин.

Кілька учнів зачитують із таблиці значення температур плавлення, питомих теплот плавлення і формулюють, що означає питома теплота плавлення.

При охолодженні рідини втрачають енергію і переходять у твердий стан. Процес переходу рідин у твердий стан називається кристалізацією.

Теплові процеси плавлення і кристалізації відбуваються при сталій температурі. Фізичний зміст питомої теплоти плавлення полягає у тому, що вона показує, на скільки відрізняється внутрішня енергія тіла масою 1 кг при переході його з одного стаціонарного стану в інший.

Наголошуємо на тому, що сталу температуру плавлення мають лише кристалічні тіла. Тіла, які не мають сталої температури плавлення і кристалізації називаються аморфними (віск, смола, скло...).

ІІ.

- кількість теплоти необхідна для плавлення.

- кількість теплоти яка виділяється при кристалізації.

Для закріплення розглядаємо приклад 1 і приклад 2 без запису у зошитах.

1. На дошці розв'язуємо задачу: Яка кількість енергії потрібна для плавлення бруска з циклу масою 0,5 кг, який взято при температурі 200С.

Дано: t1 =200С m=0,5 кг t2 =4200С С=380 Dж/кг0С L=112*103Dж/кг   Розв'язання Q1=mc(t2 - t1) - кількість теплоти необхідна для нагрівання тіла до температури плавлення. Q2=mL - кількість теплоти необхідна для плавлення. Q=Q1+Q2 Q=mc(t2 - t1)+mL Q=0,5*380(4200С-200С)+0,5*112000=132000(Dж)= =132(kDж)
Q - ?  

III. Яка кількість теплоти виділяється при кристалізації 3,5 кг вольфраму?

Вивчить § 12.

Тема:Випаровування і конденсація. Питома теплота пароутворення.

Мета:Сформувати знання про явища випаровування і конденсації і фізичні

процеси, які при цьому відбуваються. Удосконалити і систематизувати

знання про властивості речовин у різних агрегатних станах. Розкрити

роль вказаних явищ у житті людини.

Обладнання:пляшечка з ефіром, термометр, кольорові таблиці.

Демонстрації:випаровування ефіру.

Тип уроку:засвоєння нових знань.

Хід уроку.

1. Організаційний момент.

2. Актуалізація опорних знань.

1) Що таке внутрішня енергія тіл і які способи її зміни вам відомі ?

2) Від чого залежить внутрішня енергія тіл ?

3) Назвіть відомі вам види теплообміну.

4) Дайте визначення питомої теплоємності і розкрийте її фізичний зміст.

5) Запишіть рівняння теплового балансу і проаналізуйте його.

6) Що таке питома теплота згоряння палива ?

7) Закон збереження енергії у теплових процесах.

8) Проаналізуйте явища плавлення і кристалізації твердих тіл.

3. Вивчення нового матеріалу.

У житті ми дуже часто спостерігаємо, коли рідина під дією зовнішніх умов з часом зникає: висихають калюжі після дощу, висихає відкрита каністра з бензином і т.д. В такому випадку ми кажемо, що рідина випаровується.

Явище переходу рідин у газоподібний стан називається випаровуванням.

Випаровування властиве і твердим тілам. В цьому випадку процес називають сублімацією.

Випаровування рідин відбувається з поглинанням енергії. Енергетичні витрати на випаровування рідин характеризує питома теплота пароутворення. Питома теплота пароутворення визначає кількість теплоти, необхідну для випаровування 1 кг рідини при певній температурі (r,Дж/кг).

Для різних речовин питома теплота пароутворення є різною і залежить від різних факторів, зокрема від температури. Фізичний зміст питомої теплоти пароутворення полягає в тому, що вона кількісно визначає на скільки відрізняється за даної температури внутрішня енергія тіла масою 1 кг у разі переходу з рідкого стану в газоподібний. Наприклад, внутрішня енергія

1 кг водяної пари при 100 С більша від внутрішньої енергії води за цієї самої температури на 2257 кДж.

Конкретні значення питомої теплоти пароутворення речовин за температури кипіння і нормального тиску наведені у таблицях (розглядаємо таблиці).

Щоб визначити кількість теплоти, необхідну для випаровування певної маси рідини, треба її питому теплоту пароутворення r помножити на масу m :

Q = r - m

Приклад 1. Яку кількість теплоти треба витратити, щоб повністю випарувати 5 кг води, яка знаходиться при температурі 100 С ?

Дано : Розв' язування :

m = 5 кг Q = r - m ;

r = 2,3 - 10 Дж/кг Q = 2,3 - 10 Дж/кг - 5 кг = 11,5 МДж

Q - ? Відповідь: для випаровування 5 кг води

необхідно 11,5 Мдж теплоти.

У природі спостерігається і зворотній до випаровування процес, коли за певних умов газ переходить у рідину. Наприклад, влітку вранці часто випадає роса, восени у випадку різкого пониження температури, утворюється туман.

Процес переходу речовини з газоподібного стану в рідкий називається конденсацією.

Як правило, вона відбувається на поверхні рідини або твердого тіла чи вимагає наявності в газі центрів конденсації, роль яких часто відіграють різні домішки або пилинки. Явище конденсації широко використовують у холодильній техніці, у різних хімічних технологіях, під час опріснення води.

Конденсація завжди супроводжується виділенням теплоти, яка кількісно визначається за тією самою формулою, що й теплота випаровування:

Q = r - m .

Іноді можна спостерігати перехід речовини з газоподібного стану у твердий без конденсації. Так, наприклад, з водяної пари взимку утворюються сніжинки та іній.

Приклад 2. Яка кількість теплоти виділиться при конденсації 400 г водяної

пари за температури 100 С ?

Дано : Розв'язування:

m = 400 г = 0,4 кг Q = r - m ;

r = 2,3 - 10 Q = 2,3 - 10 - 0,4 кг = 0,92 МДж.


Відповідь: при конденсації 400 г водяної пари

Q - ? виділиться 0,92 Мдж теплоти.

На наступному уроці ми розглянемо ще один вид випаровування - кипіння.

Завдання додому: вивчити § 14, запитання 1-4 на стор.49.

Урок №16

Тема: Теплові явища

Тема уроку: Кипіння

Мета:сформувати знання про кипіння та його характерні ознаки. Продовжити формувати інтерес до вивчення і пояснення фізичних явищ.

Обладнання:Демонстрування:

1) Кипіння води

2) Спостереження кипіння води при зниженому і підвищеному тиску.

Хід уроку

І.Перевірка знань учнів.

1. Як називається явище переходу речовини з рідкого стану в газоподібний?

Явище переходу рідини у газоподібний стан називається випаровуванням.

2. Що таке сублімація?

Сублімація - це випаровування твердих тіл.

3. При яких температурах відбувається випаровування води?

Випаровування води відбувається при любих температурах.

4. Яка величина характеризує енергетичні витрати на випаровування рідин? Який її фізичний зміст?

Енергетичні витрати на випаровування рідин характеризує питома теплота пароутворення. Питома теплота пароутворення визначає кількість теплоти, необхідну для випаровування 1 гк рідини за певної температури. Вона позначається літерою r і вимірюється у джоулях на кілограм (Дж/кг).

5. Питома теплота пароутворення гліцерину 830 кДж/кг. Що це означає?

Це означає, що для випаровування 1 кг гліцерину, взятого при температурі 2900С, треба витратити 830 кДж теплоти.

6. Як визначити кількість теплоти необхідну для випаровування певної маси рідини?

Щоб визначити кільіксть теплоти, необхідну для випаровування певної маси рідини, треба її питому теплоту пароутворення r помножити на масу m;

Qп=r*m

7. Як називається процес, зворотний до випаровування?

Процес переходу речовини з газоподібного стану в рідкий називається конденсацією. Вона супроводжується виділенням теплоти, яка кількісно визначається за тією самою формулою, що і теплота випаровування.

Q=r*m

8. Задача: Яка кільіксть теплоти необхідна, щоб перетворити 5 кг води, яка має температуру 800С, у пару при температурі 1000С.

Дано:

Розв'язання

Q- ? Процес можна провести у два етапи: на першому етапі вода нагрівається від 800С

1000С, на другому- вода перетворюється в пару.

m=5 кг Q=Q1+Q2

t1=800С Q1= cm (t2- t1), Q2=r*m

t2=1000С Q= cm (t2- t1)+ r*m=m(c(t2- t1)+r)

c=4200 Дж/кг Q=(4200Дж/кг*5кг(1000С-800С)+2,3*106 Дж/кг*5 кг)

r=2,3*106 Дж/кг =11,92*106 Дж=11,92 Мдж.

Відповідь: Для нагрівання і випаровування 5 кг води потрібно

11,92 Мдж теплоти.

ІІ. Вивчення нового навчального матеріалу

Як відомо, надання рідини теплоти викликає спочатку підвищення її температури, яка згодом може призвести до кипіння.

Кипіння - це різновид випаровування рідини.

Ознайомимося з цим явищем на досліді.

Дослід №1. Наллємо у прозору скляну колбу води і будемо нагрівати її, спостерігаючи за плином явища! Спочатку на дні і стінках посудини утворюватимуться бульбашки. Це пояснюється тим, що в рідині містяться молекули газу (повітря), які розчиняються в ній. З підвищенням температури ці бульбашки, що збираються на дні і стінках, а також в середені рідини, починають збільшуватися. Нагрівання води спричиняє збільшення об'єму бульбашок у ній. Тому настає момент, коли вони під дією сили Архімеда починають спливати на поверхню (мал. 1.18). При досягненні поверхні бульбашки з парою з шумом лопаються, тобто вода кипить.

Теплота, яка при цьому надається рідині, витрачається на її внутрішнє випаровування в усьому об'ємі. Тому температура рідини під час кипіння не зростає і залишається сталою.

Отже,кипіння - це внутрішнє випаровування рідини, внаслідок якого всередені її об'єму утворюються бульбашки пари, що спливають і викидають її назовні.

Температура, за якої рідина кипить називається температурою кипіння. Кожній речовені властива певна температура кипіння, яка дана в таблиці №6 на стр.48.

Зверніть увагу на вираз над назвою таблиці - "при нормальному атмосферному тиску". Це означає, що рідина кипить, коли тиск пари всередені бульбашок стає таким самим, як і зовнішній.

Отже, температура кипіння рідини залежить від зовнішнього тиску. Чим більший зовнішній тиск, тим вищою буде температура, і навпаки, зі зменшенням тиску знижується температура кипіння.

Залежність температури кипіння від тиску можна спостерігати на досліді №2.

Помістимо під ковпак посудину з водою, температура якої нижча від 1000С за нормальних умов. Відкачуємо з-під ковпака повітря, знижуючи тим самим тиск через певний час. Спостерігаємутворення бульбашок на дні і стінці посудини пр подальшому зниженні тиску, бульбашки спливають, лопаються - вода кипить. Ми спостерігаєм всі ознаки кипіння, хоча воді не надається додаткова кількість теплоти.

ІІІ. Закріплення матеріалу.

1. Яка сутність явища кипіння?

Кипіння - це внутрішнє випаровування рідини, внаслідок якого всередені її об'єму утворюються бульбашки пари, що спливають і викидають її назовні.

2. Що таке температура кипіння? Від чого вона залежить?

Температура за якої рідина кипить, називається температурою кипіння. Вона залежить від властивостей речовини.

3. Яка подібність між процесами кипіння та випаровування? У чому відмінність між ними?

Подібність між процесами кипіння і випаровування полягає в тому, що вони є 2 способами одного процесу пароутворення. А відмінність у тому, що випаровування відбувається з поверхні рідини і при любих температурах, а кипіння - це внутрішнє випаровування, яке відбувається при певній температурі для кожної ріднини.

4. Користуючись таблицею №6, скажіть, яка з рідин - вода, ртуть чи ефір - кипить при найнижчій температурі? При найвищій?

При найнижчій кипить ефір t= 350C, принайвищій t кипить ртуть t= 3570C.

5. Чому в таблицях наводять температуру кипіння речовин за нормального атмосферного тиску?

Тому, що температура кипіння залежить від зовнішнього тиску.

6. Як викликати кипіння води, не нагріваючи її?

Зменшенням тиску в посудині з водою.

7. Чому на приготування їжі у гірській місцевості треба витратити більше часу, ніж на рівнинній?

Для приготування їжі у гірській місцевості треба витратити більше часу, ніж ніж на рівнинній, тому, що там тиск менший.

ІV. Домашнє завдання. Вивчити параграф 16, повторити параграф 15.

Література

1. Е.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко. Фізика 8. 1999 р.

2. В.Т. Гороновська, Г.В. Самсонова. Уроки фізики у 8 класі. 1989 р.

3. О.І. Бугайов, М.Т. Мартинюк, В.В. Смолянець. Фізика. Астрономія 8. 1996 р

4. Л.Е. Генденштейн, І.М. Гельфгат, Л.А. Кирик. Задачі з фізики 8. 1999 р.

Тема:Розв' язування задач з урахуванням процесів випаровування і

конденсації.

Мета:Сформувати вміння розв' язувати кількісні і якісні задачі з врахуванням

процесів випаровування і конденсації. Систематизувати знання про властивості речовин у різних агрегатних станах.

Тип уроку:урок формування вмінь і навичок.

Обладнання:таблиці питомої теплоти пароутворення речовин за температури кипіння і нормального тиску, збірник задач В.І.Лукашика.

План уроку.

1. Організаційний момент.

2. Актуалізація опорних знань і перевірка домашнього завдання.

1) Як називається явище переходу речовини з рідкого стану в

газоподібний ?

2) При яких умовах відбувається це явище ?

3) Дайте визначення питомої теплоти пароутворення. Який її

фізичний зміст ?

4) Питома теплота пароутворення гліцерину 830 кДж/кг. Що

це означає ?

5) Як називається процес, зворотний до випаровування ? Чим

вони відрізняються з енергетичної точки зору ?

6) Наведіть приклади процесів випаровування і конденсації.

3. Розв'язування задач.

Задача 1. Посудина, в якій міститься 2 кг води при 20 С, передано 1050 кДж теплоти. Скільки води при цьому випарувалось?

Дано: Розв'язування:

m1 = 2 кг Оскільки в умові задачі не сказано, як відбувався

r20 = 2450 Дж/кг процес випаровування - з нагріванням до температури

r100= 2260 Дж/кг кипіння чи без, розглянемо обидва випадки:

t1 = 200C 1) Q=r-m, звідки m2=

t2 = 1000C m2= = 0,43 кг

c = 4200 Дж/кг-К 2) Q= c m1(t2-t1) + r m2 , звідки

m2=

m1 - ? m2= = 0,17 кг.

Відповідь: залежно від способу випаровування за допомогою 1050 кДж теплоти можна випарувати 0,43 кг або 0,17 кг води.

Задача 2. В алюмінієвий калориметр масою 0,5 кг , в якому знаходиться 1 кг води при 100С, впустили 100 г водяної пари температурою 1000С. Яка температура буде в калориметрі після встановлення теплової рівноваги? Втратами теплоти знехтувати.

Дано: Розв' язування:

m1 = 0,5 кг Складаємо рівняння теплового балансу: у лівій його

m2 = 1 кг частині запишемо кількість теплоти, яку отримали

m3 = 0,1 кг калориметр і вода в ньому; у правій частині - кількість

r = 2,3-106 Дж/кг теплоти, яку віддали пара і вода, утворена х неї, у

t1=t2= 100C процесі охолодження:

t3= 1000C cm1(t-100C)+cm2(t-100C) = rm3+cm3(1000C-t)

c = 4200 Дж/кг-К Звідси 5060t = 318400C , t = 630C.

Відповідь: у калориметрі встановиться температура 630С.

t - ?

Самостійно варіанти 1 і 2 виконують задачі із збірника Лукашика: № 902 і № 904. Потім учні міняються завданнями і перевіряють один одного.

Задача 3. Яку кількість теплоти треба надати 50 г води, температура якої 00С, щоб довести її до кипіння і перетворити половину її в пару ?

Дано: Розв' язання:

m1= 50 г = 0,05 кг Шукана кількість теплоти визначається сумою теплот

m2= 25 г = 0,025 кг для нагрівання 50 г води до 1000С і випаровування

c = 4200 Дж/кг-К 25 г води:

r = 2,3-106 Дж/кг Q = c m1t + r m2

t = 1000C Q = 4200 Дж/кг-К - 0,05 кг - 1000С +

+ 2,3-106 Дж/кг - 0,025 кг = 78,5 кДж

Q - ? Відповідь: для проходження даного процесу необхідно

78,5 кДж теплоти.

Задача 4. Яка кількість теплоти виділяється під час конденсації водяної пари, маса якої 10 кг при температурі 1000С, та охолодженні води, що утворилася, до 200С ?

Дано: Розв' язування:

m = 10 кг Шукана теплота є сумою теплот, які виділяються при

r = 2,3-106 Дж/кг конденсації води і подальшому її охолодженні до 200С:

t = 800C Q = r m + c m t

Q = 2,3-106 Дж/кг - 10 кг + 4200 Дж/кг-К - 10 кг -

Q - ? - 800С = 2,6-107Дж = 26 МДж

Відповідь: виділяється 26 МДж теплоти.

Завдання додому: вивчити § 16, стор.54, впр.10(2,3).

8 клас

УРОК №18.

Тема уроку: Пояснення агрегатних станів речовини на основі атомно-молеку-лярного вчення.

Мета уроку: Встановити залежність агрегатних станів речовини від її будови. Дати наукове тлумачення цієї залежності, допомогти її засвоєння. Розвивати в учнів мислення через розкриття статистичних закономірностей, встановлення причинно-наслідкових зв"язків, залучення їх до пояснення явищ на основі набутих знань.

Тип уроку: комбінований.

Хід уроку

1. Організаційна частина уроку.

2. Фронтальне опитування.

1) В яких агрегатних станах може перебувати речовина?

2) Що таке питома теплота плавлення?

3) Що назівається питомою теплоємністю речовини?

4) Що таке питома теплота пароутворення?

5) Чим відрізняється температура плавлення тіл від аморфних?

3. Вивчення нового матеріалу.

Давайте проїдемо чудовою дорогою, яка подана на плакаті, і уважно простежимо, що відбувається навкруги.


Дорога ця - це є графік зміни агрегатного стану води.

Візьмемо лід, температура якого -400С.

1) АВ - ділянка, на якій температура льоду підвищується від -400С до 00С.

Кількість теплоти, що при цьому потрібна:

QАВ = 2100 кДж/кгК ·1кг · 40К;

Q = mсл∆t.

Підвищення температури впливає на рухливість молекул. Чим більша температура, тим інтенсивніше коливаються мікрочастинки, отже, тим більша їх кінетична енергія.

Т. В - кінцева і потенціальна енергія приблизно однакова, зв"язки між молекулами можуть розриватись.

2) ВС - ділянка танення льоду.

QВС = Lm;

QВС = 330 кДж/кг ·1кг = 330 кДж.

- Температура стала, хоч кількість теплоти зростає. Чому?

Т.С - весь лід розстав і утворилась вода.

3) СD - ділянка нагрівання води.

QСD = свm∆t;

QСD = 4200 кДж/кгК· 1кг ·100К = 420кДж.

- Що відбувається з молекулами при нагріванні води?

Т.D - температура води 1000С.

4) DЕ - ділянка кипіння води.

Щоб вода перетворилась в пару, потрібно:

QDE = rm;

QDE = 2300кДж/кг · 1кг = 2300 кДж.

5) ЕF - ділянка нагрівання утвореної пари.

QEF = спm∆t;

QEF = 2200кДж/кгК· 1кг · 40К = 88 кДж.

- Якими тепловими процесами супроводжується процес надання тілу певної кількості теплоти.

- Робимо висновки на основі аналізу графіка. Таким же способом характеризуємо зворотній процес.

- Симетричність графіка.

4. Закріплення. Питання для повторення в кінці §17.

5. Підсумок уроку.

6. Домашнє завдання: §17.

Тема:Закон збереження енергії в механічних ітеплових процесах.Перетворення теплової енергії в механічну.

Принцип дії теплової машини.

Мета:Ознайомити учнів із законом збереження енергії

Дати перше уявлення про теплові машини.Усвідомити той факт ,що енергія може переходити з одного виду в інший.

ХІД УРОКУ

1)ПЕРЕВІРКА ВИКОНАННЯ ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Вказати стрілками одиниці вимірювання

1)Кількість теплоти 1) кг

2)Потужність 2) Дж

3) Питома теплоємність 3) Вт

4) Маса 4) Дж/(кг. К)

5) Питома теплота згоряння палива 5) Дж/кг

Задача: Скільки сухих дров потрібно спалити, щоб нагріти 5 відер води

(50 л) для приготування ванни.Температура води в колодязі

120С, температура води у ванні 37 0 С

2) ПОЯСНЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Досвід свідчить , що температуру тіла ,а отже, і його внутрішню енергію ,можна змінити не тільки нагріваючи його на вогнищі або на сонці.Як ще можна нагріти тіло? Чому нагрівається насос при накачуванні колеса, сверло і деталь під час свердління, гальмівні колодки авто під час гальмування...

З цих прикладів ми бачимо, що температуву тіла можна змінити,

виконавши над ним механічну роботу.Отже, зміна внутрішньої енергії тіла є наслідком виконання над ним механічної роботи. Це є ніби наповнення тіла

енергією, як наповнюється автошина повітрям .

При всіх перетвореннях механічної енергії у внутрішню справджується закон збереження енергії:якщо кілька тіл бере участь у взаємодії,то зменшення їх механічної енергії дорівнює збільшенню їх внутрішньої енергії.

Але, як зазначалось раніше, внутрішню енергію можна змінити шляхом теплообміну .

Тобто:

U=Q+A

де U- зміна внутрішньої енергії ,

Q- кількість теплоти, яка передана тілу

А- робота,виконана над тілом

А чи не можна заставити тіло виконувати роботу при наданні йому певної кількості теплоти, тобто зробити певну машину чи механізм,

який виконував би механічну роботу?

Перепишемо вираз по іншому:

Q= U + A*

де А*-робота, яку виконує тіло .

Між іншим ,ми вивели цікаву формулу англійського фізика В. Томсона( лорда Кельвіна), який сформулював фундаментальний закон природи:

не можна побудувати машину, яка б перетворювала в механічну роботу всю надану їй теплоту.

Отже, розглянемо принципдії теплової машини на основі вищезгаданої формули. Робота, яку виконує тіло, повністю залежить від кількості теплоти, переданої тілу. Чим більша кількість теплоти, тим більшу роботу воно може виконати.

Але частина кількості теплоти іде на зміну внутрішньої енергії. Отже. чим менша зміна внутрішньої енергії, тим краща теплова машина, тим більшу роботу вона може виконати. Наприклад: нагрівання газу в циліндрі під поршнем спричинює підняття вантажу на певну висоту.

тобто- виконати роботу . Але очевидно, що робота,

виконана тілом, менша за кількість теплоти, переданої

тілу, на величину зміни внутрішньої енергії.

3) ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ.

Знайти відповідність між записами

1) Механічна робота перетворюється а) сверла і пили нагріваються

у внутрішню при роботі з ними

2) внутрішня енергія тіла б)якщо холодну ложку .перетворюється в механічну роботу занурити в гарячий чай ,

то вона нагріється

3)внутрішня енергія тіла в) паровоз приводиться в

передається іншому рух енергією пари

Задача: Питома теплота згоряння дизельного палива 42700кДж/кг.

Питома витрата пального тракторів і їх потужність:

Т - 25 А 258 г/кВт. год , 18,4 кВт

Т - 150К 252 г/кВт.год, 121 кВт

Який з тракторів економніший , якщо час роботи 1 мотогодина?

Скорочено задача розвязується так:

Витрата пального на повній потужності(горанка) у тракторів буде

Т-25 А 4,75 кг , (258 г/ кВт. год * 18,4кВт *1 год) ,Т - 150К 29,5кг

Спаливши таку кількість пального, вони витратять енергію

Т - 25А - 202825кДж(42700кДж/кг*4,75 кг) ,Т - 150К - 1281000кДж

За годину вони виконають роботу

Т - 25 А - 66240кДж Т - 150 К - 435600кДж

Це означає, що Т-150К виконає роботи в 6,6 рази більше ,ніж Т-25А

А пального витратить в 6,3 рази більше.Отже , Т-150К економічниший!

( секрет: 258 більше за 252 ,тобто ,відповідь очевидна)

Задача 2: Під час сну людина за 1 год витрачає270 кДж, під час їзди на велосипеді- 2260кДж, під час миття посуду - 590кДж, під час підготовки уроків -400кДж. Питома теплота згоряння морозива(при перетравленні)

7500кДж/кг , а пшеничного хліба - 9260кДж/кг.

Скільки потрібно:

а) зїсти хліба , щоб 1год вчити уроки?

б)зїсти морозива, щоб 0,5 год кататись на велосипеді?

в) зїсти хліба, щоб15 хв. мити посуд?

г) зїсти морозива, щоб 8 год спати?

Ці задачі розвязуються аналогічно.

Наприклад:

а) Щоб 1 год вчити уроки, потрібно 400кДж.Для цього потрібно

43 г хліба(400кДж/9260кДж/кг).

4) Підсумок уроку

5)Завдання додому:Усвідомити головне з § 11.Вивчити закон збереження енергії у механічних і теплових процесах.Дати відповіді на запитання § 11.

 



  10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   Наступна

Клас. Тема 2. Урок 1. | Клас. Тема 2. Урок 2. | Урок №21 | Задача № 6 | Урок 25. | Урок 12. |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати