Презентация на тему урока на тему Плавление и отвердевание вещств

Бадаев Анатолий Никандрович
Болгария 2011

- 2013

Домашнее

задание:

§§ 15 - 16
( короткие письменные
ответы на 1 и 2 вопросы)

учебника ФИЗИКА 8

А.В. Пёрышкина

Сегодня на уроке :

Повторяем: - виды теплопередачи:
теплопроводность, конвекция, излучение;
- удельная теплоёмкость;
- количество теплоты, выделяемой при нагревании
или охлаждении (формула);
- энергия топлива, удельная теплота сгорания;
- закон сохранения и превращения энергии.
Изучаем:
- агрегатное состояние вещества;
- плавление и отвердевание кристаллических
веществ, удельная теплота плавления.



.

600 мл =

перевести в литры 200 мл =
0,006 Км = перевести в м 0,002 Км =
0,0 6 МДж = перевести в Дж 0,02 МДж =
1. 5 Кг 4 Кг льда, взятого при 00С, превращается в воду.
Какое количество теплоты потребляется при этом ?
2. Какое количество теплоты требуется для нагревания 2 Кг
Н2О с -10ºС до 50ºС ? -10ºС до 40ºС ?
cл = 2 100 Дж/Кг. Град; cв = 4 200 Дж/Кг. Град;
λ = 330 000 Дж/Кг.

Дано: Решение:
t1 = - 10ºC Q = Q1 + Q 2 + Q3;
t2 = ºC Q 1 = cл m ( t0o C – t1o C )
m1 = 2 Кг Q 2 =λ m
Q = ? Q 3 = cв m ( t2o C – t0o C )
Ответ: Q = _______ Дж.

11 урок
12 минут.

Работаем в группах по 4-5 учеников.
Предварительную оценку выставляет ученик,
первым защитивший решение всех задач в группе.

Множитель
гига

Г 10 9
Мега М 106
кило к 103
Гекто г 102
санти с 10-2
милли м 10-3
микро мк 10-6
нано н 10-9
Пико пк 10-12

Пример: 1 Кг = 1000 г.,

1 Км = 1000 м.
Мили – означает 0,001 = 1/1000. 1 мм = 0,001 м,
1 мл = 0,001 л.
Мега – означает 1000000. 1 МВт = 1000 000 Вт.
1 МДж = 1000 000 Дж

1 КДж = ____ Дж; 0,005 КДж =
1 мл = ____ л; 300 мл =
1 МДж = ___ Дж; 0,003 МДж =
3 т = ___ Кг

5
0,005 Км = ------- •

1000 = 5 м
1000

5
0,005 МДж = --- ∙1000 000 = 50 000 Дж
100

30
0,003 Км = ---- ∙ 1000 м = 50 м
1000

300
300 мсек = ---- м = 3 / 10 = 0,3 м
1000

Найти ошибки

Количество теплоты -

Удельная теплоёмкость -

Удельная теплота плавления -

Удельная теплота сгорания -

Масса -

Объём -

Q – (Дж)

с - ( Дж/ Кг∙ гр). Q = сm (t02 - t01)

λ - ( Дж/Кг ). Q = λ m

m - (Кг); (1 Кг = 1000 г)

V - (м3); (1 м3 = 1 000 000 см3)

q – (Дж/Кг). Q = q m

количество теплоты необходимо сообщить

1 Кг
вещества, чтобы нагреть (охладить) его на 1о С.
С воды = 4 200 Дж/кг •град

Формула количества теплоты:

Q = c m ( t2o C – t1o C )

Δto C = t2o C – t1o C

Q = c m Δto C

- при постоянном давлении при 20 °C 1 бар

абс) + плотность.

выделится при сгорании 1 кг горючего. q

= _1• 107 Дж/Кг (дрова)

Формулы количества теплоты:

Q2 = q m

m = Q2 / q

величина, показывающая, какое количество теплоты — физическая величина, показывающая,

какое количество теплоты выделяется при полном сгорании — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг. Удельная теплота сгорания измеряется в Дж — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг. Удельная теплота сгорания измеряется в Дж/кг — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг. Удельная теплота сгорания измеряется в Дж/кг. Чем больше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше удельный расход топлива — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг. Удельная теплота сгорания измеряется в Дж/кг. Чем больше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше удельный расход топлива при той же величине коэффициента полезного действия (КПД) двигателя.
Удельная теплота сгорания веществ в воздухе, Дж/кг

(

Н2 О Лед - вода -пар)



140 --
120 --
100 -- - -
80 --
60 --
40 --
20 --
0 --
-20 -- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
- 40 --

t мин

t°C

-20 -- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

t°C

Формулы количества теплоты

Q = c m (t°к – t°0) = cmΔt° -
нагревание

Q = q m - сгорание;

Q = λ m - плавление;

Q = L m - испарение.

теплоты потребуется для плавления 1 кг вещества.

λ = 340 000 Дж/Кг = 3,4 ∙ 105 Дж/Кг
(Н2О - лёд)

Формулы количества теплоты
и массы:

Q = λ m

m = Q / λ

теплота плавления λ

λл = 330 000 Дж/Кг
= 3,3 ·10 5 Дж/Кг

количества теплоты
Q = c m (t°к –

t°0) = cmΔt° -
нагревание

Q = q m - сгорание;

Q = λ m - плавление;

Q = L m - испарение.

t

мин

t°C

??

поглощается
тепло выделяется
Q = λm

нагревают.
В результате образуется вода при температуре 00С.

Изобразить происходящие процессы и записать формулы для вычисления количества теплоты.
Н2 О лед - вода

t мин

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

t°C

Дано: Решение:
tл0C = 00С Q = λ m;
tв0C = 0oC Q = 340 000 · 5 = - 1 700 000 Дж
m = 5 Кг
Q = ? Ответ: Q = - 1 700 000 Дж
( Q = - 1,7∙106 Дж )

Формулы количества теплоты

Q = c m (t°к – t°0) = cmΔt° -
(охлаждение )

Q = λ m - плавление

λв =3,4·10⁵ Дж/Кг

100 --
80 –
60 –
40 –
20 --
0 –
-20 –
- 40 –

??

??

??

температуре -100С, нагревают. В результате
образуется вода

при температуре 200С. Изобразить происходящие процессы
и записать формулы для вычисления количества теплоты.

t,0C

t, мин

t1 = -100С

t3 = 200С

t2 = 00С

1. Нагревание льда, тепло потребляется.
6. Охлаждение льда, тепло выделяется

Q 1= cлmл(t2 – t1)

2

3

4

2. Плавление льда, тепло потребляется
5. Кристаллизация воды, тепло выделяется

Q 2= λлmл
Q 5= λлmл

3. Нагревание воды
4. Охлаждение воды

Q3 = cвmв (t3 – t2)
Q4 = cвmв (t2 – t3)

5

6

1

Q 2= cлmл(t1 – t2)

Н2 О вода - лед )

100 --
80 --
60 --
40 --
20 --
0 --
-20 --
- 40 –

t мин

-- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

t°C

Дано: СИ Решение:
t10C = 800С Q = Q1 + Q2 ;
t2 0C = 0oC Q1= с m ( t02 – t01 );
V 5 л m = 5 Кг Q1= 4 200∙ 5∙ (0oC - 800С) =
Q = ? = - 1 680 000 Дж
Q2 = - λ m; Q2 = 340 000 · 5 = - 1 700 000 Дж
Ответ: Q = - 3 380 000 Дж Q = - 3 380 000 Дж

Формулы количества теплоты

Q = c m (t°к – t°0) = cmΔt° -
(охлаждение )

Q = λ m - кристаллизация;

λв =3,4·10⁵ Дж/Кг

Записать данные
по показаниям графика

СИ

Решение:
t10C = 800С Q = Q1 + Q2 ;
t2 0C = 0oC Q1= с m ( t02 – t01 );
V = 5 л m = 5 Кг Q1= 4 200∙ 5∙ (0oC - 800С) =
Q = ? = - 1 680 000 Дж
Q2 = - λ m; Q2 = 340 000 · 5 = - 1 700 000 Дж
Q = - 3 380 000 Дж
Ответ: Q = - 3 380 000 Дж

Что означает знак минус?

ГРАФИК 2





ГРАФИК

1

В сосуде находится лед при температуре -200С. Сосуд поставили на горелку, которая дает в равные промежутки времени одинаковое количество теплоты.
Укажите, какой график соответствует описанному случаю?

Для решения задачи сравните удельные теплоемкости воды и льда:
Сл = 2100 Дж/кг 0С; Св = 4200 Дж/кг 0С

свинца и цинка. Определите, какому веществу принадлежит каждый график.










1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
3
2
t°C

500 –


400 –


300 –


200 –


100 –


0–


-100 –

500 –


400 –


300 –


200 –


100 –


0–


-100 –

Решение
t1 = -20ºC Q = Q1 + Q 2 + Q3
t2 = 60ºC Q 1 = cл m ( t0o C – t1o C )
m = 5 Кг Q 2 = λ m
Q = ? Q 3 = cв m ( t2o C – t0o C )
Q 1 = 2 100 · 5 ( 0 – (-20) ) = 210 000 Дж;
Q 2 = 3,3 ·105· 5 = 330 000 · 5 = 1 650 000 Дж;
Q3 = 4 200 ·5 · (60-0) = 1 260 000 Дж;
Q = 3 120 000 Дж

Ответ: Q = 3 120 000 Дж = 3,12 ∙ 106 Дж

Какое количество теплоты требуется для
нагревания 5 Кг Н2О с -20ºС до 60ºС ?
cл = 2 100 Дж/Кг. Град; cв = 4 200 Дж/Кг. Град;
λ = 3,3 ·10 5 Дж/Кг = 330 000 Дж/Кг.

600 мл =

перевести в литры 200 мл =
0,006 Км = перевести в м 0,002 Км =
0,0 6 МДж = перевести в Дж 0,02 МДж =
1. 5 Кг 4 Кг льда, взятого при 00С, превращается в воду.
Какое количество теплоты потребляется при этом ?
2. Какое количество теплоты требуется для нагревания 2 Кг
Н2О с -10ºС до 50ºС ? -10ºС до 40ºС ?
cл = 2 100 Дж/Кг. Град; cв = 4 200 Дж/Кг. Град;
λ = 330 000 Дж/Кг.

Дано: Решение:
t1 = - 10ºC Q = Q1 + Q 2 + Q3;
t2 = ºC Q 1 = cл m ( t0o C – t1o C )
m1 = 2 Кг Q 2 =λ m
Q = ? Q 3 = cв m ( t2o C – t0o C )
Ответ: Q = _______ Дж.

11 урок
12 минут.

Работаем в группах по 4-5 учеников.
Предварительную оценку выставляет ученик,
первым защитивший решение всех задач в группе.

в нелёгком, но благородном труде, уважаемые ученики!!!

КЛАСС
ВАРИАНТ 1
1. В один стакан налита холодная

вода, а в другой – столько же горячей воды.
Одинакова ли внутренняя энергия воды в этих стаканах?
2. Какая масса каменного угля была сожжена в печи, если при этом выделилось 60 МДж
теплоты? (Удельная теплота сгорания каменного угля 29 МДж/кг)
3. Чтобы нагреть 110 г алюминия на 900С, требуется 9,1 кДж.
Вычислите удельную теплоемкость алюминия.
4. Калориметр содержит лед массой 100 г при температуре 00С.
В калориметр впускают пар с температурой 1000С. Сколько воды оказалось в калориметре,
когда лед растаял? Температура образовавшейся воды равна 00С.
5. В ядре атома азота 14 частиц, из них 7 нейтронов. Сколько протонов и электронов
содержится в этом атоме?
ВАРИАНТ 2
1. Каким способом может быть передана теплота в безвоздушном пространстве?
2. На сколько градусов повысилась температура 4 л воды, если она получила количество
теплоты, равное 168 кДж?
3. Какое количество теплоты необходимо для плавления 100 г олова, взятого при температуре
320С? Изобразите этот процесс на графике. (Температура плавления олова 2320С)
4. Сколько керосина необходимо сжечь для превращения 1 кг льда, взятого
при температуре –100С, в пар при 1000С? КПД нагревателя 50%.
5. Вокруг ядра атома кислорода движется 8 электронов. Сколько протонов и нейтронов
имеет ядро атома кислорода?

Оценивание: на оценку «3» достаточно сделать первые три задачи
на оценку «4» необходимо сделать первые 4 задачи
на оценку «5» необходимо сделать все 5 задач

температуре 500С
(t пл = 4200С) при нагревании

его до 5000С и последующем охлаждении.
Объясните каждый участок графика.

t,0C

t, мин

100

200

300

400

500

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

образуется

вода при температуре 200С. Изобразить происходящие процессы
и записать формулы для вычисления количества теплоты.

t,0C

t, мин

t1 = -100С

t3 = 200С

t2 = 00С

1 – 2: Нагревание льда, тепло потребляется

Q 1= cлmл(t2 – t1)

2

3

4

2 – 3: Плавление льда, тепло потребляется

Q 2= λлmл

3 – 4: Нагревание воды

Q3 = cвmв(t3 – t2)

равная энергии, необходимой для нагревания
1 Кг вещества на 1 градус Цельсия.
Удельная теплота сгорания (q) - это величина
равная энергии, выделяемой при сгорании 1 Кг вещества.
Удельная теплота плавления ( λ) - это величина
равная энергии, потребляемой при плавлении 1Кг в-ва.
Удельная теплота парообразования ( L) - это величина
равная энергии, потребляемой при испарении 1Кг в-ва.
( с – ДЖ/ Кг гр. ); ( q – ДЖ/ Кг ); ( λ – ДЖ/ Кг ); ( L – ДЖ/ Кг ).
Берутся в таблицах.
Q = cm(t°к –t°0)= cmΔt°
Q = qm; Q = λm; Q = Lm.
формулы количества теплоты.

Олово Найти ошибки
2320С

500 –


400 –


300 –


200 –


100 –


0–


-100 –

t мин

t°C

Железо.
Плавится при t°C = 1 539°C ;
Кипит при t°C = 2 750°C.
Обозначить координаты. Написать (Q)
формулы для отдельных участков.

t мин

t°C

500 г, находящегося при температуре 270С.

cсв = 140 Дж/кг0C; λсв = 2,5 ∙ 104 Дж/кг

Q - ?

Дано: СИ Решение
t1 = 27ºC Q = Q1 + Q 2
t2 = 327ºC Q 1 = cл m ( t2o C – t1o C)
m = 500 г 0,5 Кг Q 2 = λ m
Q = ?
Q 1 = 130 · 0,5 ∙ ( 327 – 27) = 19 500 Дж;
Q 2 = 2,5 ·104· 0,5 = 12 500 Дж;
Q = 32 000 Дж
Ответ: Q = 32 000 Дж = 32 КДж

Свинец сначала необходимо нагреть до t2 = 327ºC до температуры плавления (передать тепло Q1)
Q 1 = cсв m ( tкo C – tнo C ) , затем расплавить его (передать тепло Q2)