Розробив: вчитель фізики вищої категорії
Ліцею «ЮВЕНЕС»
міста Сєвєродонецька Луганської області Смоколіна Лариса Станіславівна
Тематична контрольна робота з фізики на тему «Тепловий баланс», 8й клас
1. На скільки градусів підніметься температура деталі, виготовленої з алюмінію, масою (500n) г, якщо їй передати таку саму кількість теплоти, що потрібна для нагрівання (30n +300) г води на (5n) °С ?
2. В мідній каструлі масою 250 г підігрівають (0,5 n) л води від 15 °С до 100°С. Яка кількість теплоти для цього потрібна? Відповідь записати в кілоджоулях.
3. Скільки холодної води в літрах за температури (10+n) °С потрібно додати до 50 л гарячої води за температури 70 °С, щоб приготувати ванну з температурою води (4n+20)°С?
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
З метою дотримання учнями академічної доброчесності під час виконання контрольної роботи, особливо під час дистанційного навчання, в текстах задач використаний номер варіанта контрольної роботи. Вчитель обирає для учня номер варіанта від першого до десятого (n=1,…,10). В умові задачі замість n учні підставляють номер варіанта, який призначає вчитель.
Для зручності перевірки робіт вчитель може використати спрощені формули для обчислення шуканих величин.
Наприклад, в задачі №1 треба виразити з рівняння теплового балансу, на скільки градусів підніметься температура деталі, виготовленої з алюмінію:
𝛥𝑡ал = свс ал𝑚𝑚в ∆ал𝑡в (1)
Підставивши в формулу (1) вирази для маси води, маси алюмінію, різниці температур для води, які містять в собі номер варіанта n; значення питомої теплоємності води, питомої теплоємності алюмінію, отримаємо:
𝑛
𝛥𝑡ал 𝑛 (2)
Після нескладних перетворень у формулі (2), отримаємо вираз (3), який полегшує вчителю перевірку робіт учнів:
𝛥𝑡ал = 1,4𝑛 + 14 (3)
Виконувати обчислення за формулою (3) можна за допомогою табличного процесора Microsoft Excel (рис. 1).
Розберемо задачу №2, в якій треба знайти кількість теплоти, що витрачається на нагрівання води в мідній каструлі. Формула для обчислення (4):
𝑄 = (𝑐м𝑚м + 𝑐в𝑚в)(100 − 15) (4)
Підставивши в формулу (4) вираз для маси води, який містить в собі номер варіанта n; значення питомих теплоємностей міді та води, отримаємо формулу для обчислення необхідної кількості теплоти в кДж:
𝑄 = 0,001 ∙ (380 ∙ 0,25 + 4200 ∙ 0,5𝑛) ∙ 85 (5)
Після нескладних перетворень у формулі (5), отримаємо вираз (6), який полегшує вчителю перевірку робіт учнів:
𝑄 = 0,001 ∙ (95 + 2100 ∙ 0,5𝑛) ∙ 85 (6)
Виконувати обчислення за формулою (6) можна за допомогою табличного процесора Microsoft Excel (рис. 2).
Звернемось до задачі №3, в якій треба знайти об’єм холодної води. З рівняння теплового балансу виразимо 𝑉хол :
𝑉хол = 𝑉гар𝛩 (−𝑡гар𝑡хол − 𝛩) (7)
Підставивши в формулу (7) вирази для температури холодної води та температури суміші, які містять в собі номер варіанта n; значення об’єму гарячої води, отримаємо:
𝑉хол = 𝑛 (8)
Після нескладних перетворень у формулі (8), отримаємо вираз (9), який полегшує вчителю перевірку робіт учнів:
𝑉хол = 𝑛 (9)
Виконувати обчислення за формулою (9) можна за допомогою табличного процесора Microsoft Excel (рис. 3).