Технологическая карта
1. Ф.И.О. учителя: __________Митрофанова Е.Г._____________________________________________________________________
2. Класс: ________8________ Дата: ______________Предмет___физика___ № урока по расписанию: _________________________
3. Тема урока:__Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении
4. Место и роль урока в изучаемой теме:__________________________________________________________________________________
5. Цель урока: закрепить у учащихся знания по теме: «количество теплоты», «удельная теплоемкость»; вывести формулу для расчета количества теплоты для различного рода веществ; обосновать величины, от которых зависит количество теплоты; определить способы расчета количества теплоты при теплообмене тел
Проверяет домашнюю работу
Отвечают на вопросы
На предыдущем уроке, мы выяснили, что для нагревания 1 кг вещества на 1ºС требуется количество теплоты, численно равное значению удельной теплоемкости.
Вопрос №1:
Кто мне скажет, что означает: удельная теплоемкость алюминия с=920 Дж/кг*ºС?
Ответ:
Учащиеся дают правильный ответ: для нагревания 1 кг алюминия на 1 ºС, необходимо количество теплоты Q=920 Дж.
Вопрос №2:
Повторим, от каких величин зависит количество теплоты?
На слайдах представлены рисунки, с помощью которых ребята дают подробное объяснение предыдущей темы.
Ответ:
Количество теплоты зависит от массы тела:
Из рисунка хорошо видно, что масса воды во втором сосуде больше в два раза массы воды в первом сосуде m2>m1,следовательно, и количество теплоты Q , которое необходимо, чтобы нагреть эти жидкости, для второго сосуда понадобится и затратится больше.
Следовательно, можно сделать вывод о том , что количество теплоты прямо пропорциональна массе вещества: Q [pic] m
Ответ:
Количество теплоты зависит от разности температур:
Чем больше разность температур, тем больше количество энергии нужно затратить. На нагрев чайника №2 затратится больше энергии, чем на нагрев чайника под номером 1.
Следовательно, можно сделать вывод о том , что количество теплоты прямо пропорциональна разности температур: Q [pic] Т
В один сосуд налита вода, в другой – подсолнечное масло.
Какой из сосудов, мы будем дольше нагревать?
Ответ:
На нагревание сосуда с водой мы затратим больше энергии, соответственно, количество теплоты выделиться больше. Так как, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг*ºС, а удельная теплоемкость масла 1700 Дж/кг*ºС. Поэтому на нагревание воды, мы затратим больше времени, но и остывать вода будет дольше, чем масло, в связи с большим значением теплоемкости.
Вывод: количество теплоты зависит от рода вещества, т.е., от величины удельной теплоемкости: Q [pic] с
регулятивные
Изучение нового материала
Предлагает ученику пройти эксперимент.
Ставит проблемные вопросы
Объясняет новый материал
Показывает презентацию.
Высказывают свое мнение
Слушают учителя
Записывают тему урока в тетрадь.
Записывают основные понятия в тетрадь.
Закрепили изученный материал, а сейчас подытожим наши знания и выведем формулу, для расчета количества теплоты различных веществ.
количество теплоты зависти от трех физических величин, причем зависимость прямая, т.е., во сколько раз увеличивается одна из величин, во столько раз увеличивается и количество теплоты.
Поэтому, получаем новую формулу для расчета количества теплоты:
Q=сmΔT
где,
Q – полученная телом теплота, Дж
c – удельная теплоемкость тела, Дж/(кг°С)
m – масса тела, кг
Δt – изменение температуры тела, °С
Δt, можно представить как разность начальной и конечной температур:
Δt=t2- t1
Поэтому формулу модно представить в виде:
-
Формулу Q=cmΔt применяют не только в том случае, когда тело нагревается. Ее также используют для подсчета количества теплоты при охлаждении тел.
Вполне очевидно, что если происходит нагрев тела, то
Δt= t2- t1>0 и Q>0,
то есть тело получает тепло.
Если тело остывает,
t2< t1 и Δt<0 и Q<0.
это указывает на то, что тело отдает в окружающую среду количество теплоты Q.
Коэффициент "с" берут из специальных таблиц. Удельные теплоемкости некоторых веществ, Дж/(кг°С) показана на странице 21 учебника. Например, для жидкой воды с = 4200 Дж/(кг°С). Это значение показывает, что для нагревания 1 кг воды на 1 °С потребуется 4200 Дж теплоты. Для воды в твердом состоянии (льда) коэффициент "с" уже другой; он равен 2100 Дж/(кг°С).
Задачи в учебники
Удельная теплоемкость
с-удельная теплоемкость
единицы измерения
Q=cm(t2-t1)
познавательные
Закрепление нового материала
Показывает решение задач на доске
Решают задачи вместе с учителем
Задача №1:
Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить куску свинца массой 2 кг для его нагревание на 10°С.
Задача №2:
Какое количество теплоты отдает 5 л воды при охлаждении с 50°С до
10°С?
Задача №3
Для нагревания куска цинка массой 100 г потребовалось 15 кДж теплоты. До какой температуры был нагрет кусок цинка, если его начальная температура была равна 25°С?
регулятивные познавательные
Рефлексия
Задает вопросы
Подводит итоги
Выставляет оценки за урок
Отвечают на вопросы, высказывают свое мнение
Что мы сегодня изучали на уроке?
Сегодня на уроке я научился…
Мне было трудно…
Мои достижения на уроке…
Поделимся впечатлением о нашем уроке
Личностные
Коммуникативные
Задача №1:
Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить куску свинца массой 2 кг для его нагревание на 10°С.
Дано: СИ Решение:
m=2 кг по таблице находим для свинца:
с=140 Дж/(кг°С) с=140 Дж/(кг°С)
Δt=10 °С формула для расчета количества теплоты:
Q=сmΔT
Q-? Подставляем численное значение, получаем:
Q= 140 Дж/(кг °С)*2 кг*10°С=2800 Дж.
Ответ: Q=2800 Дж.
Задача на 4 балла:
Задача №2:
Какое количество теплоты отдает 5 л воды при охлаждении с 50°С до
10°С?
СИ
Решение:
V= 5л
с = 4200 Дж/(кг °С)
t0 = 50°С
t1 = 10°С
p = 1000 кг/м3
Так как плотность воды p = 1000 кг/м3,
то масса воды равна:
m = pV
m = 1000 кг/м3·5·10-3м3 =5 кг.
Q = cm(t1 -t0)
Q = 4200 Дж/(кг °С) ·5 кг·(10°С-50°С) =-=840кДж
Ответ: Q=-840кДж
Q=?
Знак «-» в ответе указывает на то, что вода отдает тепло.
Для более сильных учеников, учитель предлагает следующую задачу.
Задача №3
Для нагревания куска цинка массой 100 г потребовалось 15 кДж теплоты. До какой температуры был нагрет кусок цинка, если его начальная температура была равна 25°С?
СИ
Решение:
m =100 г
Q =15 кДж
t0 = 25°С
сц = 400 Дж/(кг °С)
0,1 кг
15000 Дж
Температуру, до которой был нагрет кусок цинка определим из формулы расчета количества теплоты:
Q = cm(t-t0)
где
с - удельная теплоемкость цинка
сц=400 Дж/(кг °С)
вывод формулы:
Q= cm(t-t0)
Q = cmt- cmt0
сmt = Q+ cmt0
t = (Q+ cmt0)/ cm
t = Q/ cm + t0
подставляя числа, вычисляем математически:
t = 15000Дж/400 Дж/(кг °С)*0,1 кг+25°С=400°С
Ответ: t=400°С
t =?
Для сильных учеников, предлагается задача под запись:
Задача:
При охлаждении куска олова массой 100 г до температуры 33°С выделилось 5 кДж энергии. Определите температуру олова до охлаждения
СИ
Решение:
m =100 г
Q =5 кДж
t = 33°С
сол = 230 Дж/(кг °С)
0,1 кг
5000 Дж
Температуру, до которой был нагрет кусок олова, определим из формулы расчета количества теплоты:
Q = cm(t-t0)
где
с - удельная теплоемкость олова
сол=230 Дж/(кг °С)
из условия задачи сказано, что кусок олова охлаждают, следовательно, его Q<0,
тогда
-Q= cолmt– c олmt0
cолmt0= cолmt + Q
t0= (cолmt + Q)/ cолm
t0= t+ Q/ cолm
подставляя числа, вычисляем математически:
t = 33°С+ 5000Дж/230 Дж/(кг °С)*0,1 кг =250°С
Ответ: t0=250°С
t 0 =?