Transcript reshenie_zadach-paroobrazovanie

Тема урока:
Расчёт количества теплоты при
изменении агрегатного состояния
вещества.
Цель урока:
Отработать навыки расчёт количества
теплоты при изменении агрегатного
состояния вещества.
Синева К. М., учитель физики и математики
МОУ СОШ №5 г. Балтийск
«Найдите ошибки в тексте»
Проснувшись рано с утра, я вспомнил, что договорился с Витей
идти на речку смотреть ледоход. Открыл окно. Морозный воздух
клубами врывался в комнату и поднимался под потолок. С пятого
этажа мне хорошо были видны поля за окраиной города. Там весь
снег уже стаял, и только на крышах домов он еще лежал
мохнатыми шапками.
Включив электрочайник, я быстро сделал зарядку, вымылся по
пояс под краном и, не вытираясь, глубоко вздохнул – по всему
телу разлилось тепло. Зайдя на кухню, я понял, что слишком
увлекся – чайник кипел уже не одну минуту. Кипяток был просто
обжигающий – градусов 120. Мне пришлось долго ждать прежде,
чем он остыл, и я смог попить чаю. Покушав, я побежал на улицу.
Опаздывал.
Витя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия
восхищенно произнес он. – Солнце какое, а температура с утра
минус 2 0С». «Нет, минус 4 0С» - возразил я. Мы заспорили,
потом Витя сообразил, в чем дело. «У меня термометр на ветру
висит, - сказал он, - а у тебя в укромном месте, поэтому и
показывает больше». Мы пошли по улице, бодро шлепая по
лужам.
1. Испарение происходит ...
А. при любой температуре.
Б. при температуре кипения. В. При определённой температуре
2. При увеличении температуры жидкости скорость испарения…
А. уменьшается.
Б. не изменяется.
В. увеличивается.
3. При наличии ветра испарение происходит…
А. с такой же скоростью, как при его отсутствии. Б. медленнее.
В. быстрее.
4. Образование пара при кипении происходит … , а при испарении…
А.на поверхности жидкости; внутри и на поверхности жидкости.
Б.внутри жидкости; на поверхности жидкости.
В. внутри и на поверхности жидкости; на поверхности жидкости.
5. Сравните внутренние энергии 1 кг стоградусного водяного пара
и 1 кг воды при той же температуре.
А. Внутренние энергии равны.
Б. Внутренняя энергия водяного пара больше.
В. Внутренняя энергия воды больше.
ГРАФИКИ НАГРЕВАНИЯ И ПЛАВЛЕНИЯ ТЕЛА
Задача 2:
По данному графику расскажите, что происходит с телом на
каждом участке, и какое это вещество
t,0C
4
232 0С
2
3
5
6
7
1
t, мин
Какое количество теплоты потребуется, чтобы 29 кг
воды, взятой при температуре 20 °С, нагреть до
кипения и обратить в пар. Удельная теплоемкость
воды с = 4200 Дж/ кг х°С ; удельная теплота
парообразования воды L = 2,26 х 106 Дж/ кг?
Какая энергия выделяется при конденсации водяного
пара массой 3 кг, имеющего температуру 100 °С, и
охлаждении получившейся воды до температуры 50
°С?
Какое количество теплоты требуется для плавления
меди массой 2 кг, взятой при температуре 25 °С ?
Температура плавления меди 1085 °С , удельная
теплота плавления меди 2,1 х 105 Дж/кг.
Объясни.
1. Как будет происходить
испарение, если над
жидкостью будет дуть ветер?
2. Почему вода из тарелки испаряется быстрее, чем из миски?
Объясни.
1. Почему вода из блюдца
испарилась быстрее?
2. Почему нарушилось
равновесие весов?
3. Почему через несколько дней уровень
различных жидкостей стал разным?
“Читаем график”
1. В какой момент времени начался процесс плавления вещества?
2. В какой момент времени вещество кристаллизовалось?
3. Чему равна температура плавления вещества? кристаллизации?
4. Сколько длилось: а) нагревание твердого тела;
б) плавление вещества;
с) остывание жидкости?
ГРАФИКИ НАГРЕВАНИЯ И ПЛАВЛЕНИЯ ТЕЛА
Задача 5:
На рисунке представлены графики нагревания и плавления
олова, свинца и цинка. Определите, какому веществу
принадлежит каждый график.
t,0C
3
2
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Вспомни формулы.
Формула:
Q   m
Q  c  m  t
Q  qm
Q  Lm
Q   c  m  t
Q  L  m
Q    m
Процесс:
плавления
нагревания
сгорания
кипения
охлаждения
конденсации
отвердевания
РАСЧЕТ ТЕПЛА ПРИ ПЛАВЛЕНИИ И ОТВЕРДЕВАНИИ
Задача 1:
Алюминиевый и медный бруски массой по 1 кг нагреты до
температуры их плавления. Сравнить количества теплоты,
необходимые для плавления каждого из брусков.
Дано:
mал = 1 кг
mм = 1 кг
λал = 39 * 104 Дж/кг
λм = 21 * 104 Дж/кг
Qал - ?
Qм - ?
Во сколько раз ?
Решение:
Qал = λал * mал = 39 * 104 Дж
Qм = λм * mм = 21 * 104 Дж
Qал 39104 Дж

 1,86 раза
4
Qм 2110 Дж
РАСЧЕТ ТЕПЛА ПРИ ПЛАВЛЕНИИ И ОТВЕРДЕВАНИИ
Задача 2:
Сколько тепла необходимо для плавления куска свинца
массой 500 г, находящегося при температуре 270С.
СИ
Дано:
mсв = 500 г
0,5 кг
λсв = 2,5 * 104 Дж/кг
Решение:
Свинец сначала необходимо нагреть до температуры
плавления (передать тепло Q1), затем расплавить его
(передать тепло Q2)
Q = Q 1 + Q2
t1 = 270C
Q1 = c m (t2 - t1)
tпл = 3270C
Q1 = 130*0.5*(327-27) = 19500 Дж = 19,5 кДж
cсв = 140 Дж/кг0C
Q-?
Q2 = λ m
Q2 = 2,5*104*0,5 = 1,25*104 Дж = 12500 Дж =
12,5 кДж
Q = 19,5 + 12,5 = 32 кДж
ОТВЕТ: Q = 32 кДж
РАСЧЕТ ТЕПЛА ПРИ ПЛАВЛЕНИИ И ОТВЕРДЕВАНИИ
Задача 3:
Сколько энергии выделится при кристаллизации и
остывании от температуры плавления до температуры 330С
медной шинки размерами 1520 см.
Решение:
СИ
При кристаллизации выделяется тепло Q1, при
Дано:
остывании - тепло Q2
0,01м
а =1 см
Q1 = λ m
Q2 = c m (t2 - t1)
в =5 см
0,05 м
Масса неизвестна, найдем ее:
с =20 см
0,2м
λм = 21 * 104 Дж/кг
m = ρV
V = a*b*c
t1 = 10830C
t2 = 330C
cм = 380 Дж/кг0C
ρм = 8900 кг/м3
Q-?
V = a*b*c = 0,01*0,05*0,2 = 0,0001 м3
m = 8900 Дж/кг* 0,0001 м3 = 0,89 кг
Q1 = λ m = 21*104 Дж/кг* 0,89кг = 18,69*104 Дж
Q2 = c m (t2 - t1) = 380 Дж/кг0С*0,89 кг*(33-1083) =
74760 Дж = 7,476*104 Дж
Q = Q1 + Q2 = 18,69*104 Дж+7,476*104 Дж =
26,166 * 104 Дж = 261,66 кДж
Элементы
знаний
1. Температура
2. Постоянные
величины процессов,
их единицы
3. Расчёт количества
теплоты
4. График процессов
Нагревание,
охлаждение
Элементы
знаний
1. Температура
Плавление,
отвердевание
2. Постоянные
величины процессов,
их единицы
3. Расчёт количества
теплоты
4. График процессов
t,С
А
t,мин
Элементы
знаний
1. Температура
Парообразование,
конденсация
2. Постоянные
величины процессов,
их единицы
3. Расчёт количества
теплоты
4. График процессов
t,С
В
t,мин
Механическая энергия.
Потенциальная
Кинетическая
Ер= mgh
Eк= mV(в кв.)/2
Внутренняя энергия тела – это
энергия и взаимодействие частиц из
которых состоит тело.
Внутренняя энергия может изменятся в
случаях:
1.От теплопередачи.
2.Путем совершения
работы над телом.
Сколько спирта нужно сжечь для
того, чтобы нагреть 100 г воды,
взятой при температуре 0° С, и
испарить ее. Внешними потерями
энергии пренебречь.
Сколько тепла необходимо для плавления
куска свинца массой 500 г, находящегося при
температуре 270С.
Сколько энергии выделится при
кристаллизации и остывании от температуры
плавления до температуры 330С медной шинки
массой 500 г.