Коспект уроку "Пароутворення та конденсація"

Тема уроку:

Пароутворення і конденсація. Кипіння.

Мета:

1.Вивчити особливості фізичних процесів переходу речовини з рідкого стану в газоподібний і навпаки.

2.Охарактеризувати особливості процесу кипіння рідини.

Тип уроку: комбінований.

Хід уроку.

І. Актуалізація опорних знань учнів.

1. Мозковий штурм.

- Який процес називається плавленням?

- Який процес називається кристалізацією?

- Як називається температура при які починається процес плавлення?

- Яка температура плавлення та кристалізації?

- Чи змінюється температура речовини під час процесу плавлення або кристалізації?

- Яка величина характеризує процес плавлення або кристалізації, та який її фізичний зміст?

2. Виправ помилки в формулах.

Q=cm/t₂ – t₁, q=Q/m, Q=λ/m, Δt=Qcm.

ІІ. Пояснення нового матеріалу.

Комп’ютерна презентація « Пароутворення і конденсація. Кипіння».

1. Фазові переходи.

Будь - яка речовина при певних умовах може знаходитись в різних агрегатних станах– твердому, рідкому, газоподібному. Перехід з одного стану в інший називається фазовим переходом.

2. Пароутворення.

а) Випаровування.

Це пароутворення з поверхні рідини. При випаровуванні рідину покидають молекули, які мають велику швидкість.Випаровування відбуваються при  при будь-які температурі, тому що, при будь-які  температурі в рідині є такі молекули, які мають достатньо кінетичної енергії, щоб побороти сили притягання між молекулами і вирватись з рідини. При випаровуванні температура рідини знижуєтся, поскільки внутрішя енергія рідини зменьшується через втрату швидких  молекул

Але, якщо підводити до рідини тепло, то її температура може не змінюватись.

б) Ресублімація і сублімація.

Існує ще один цікавий вид пароутворення, коли тверде тіло, обходячи рідкий стан, перетворюється в газ  - ресублімація.

Такою властивістю володіють, кристали йоду, нафталіну, звичайного і "сухого" льоду.

• ресублімація льоду можлива практично будб-якій від’ємні температурі в сухому повітрі, что практично буває при сильному морозі.
• Зворотній процес  перетворення газу безпосередньо в тверду речовину називається сублімацією (іній на деревах і сніг в хмарах).
• Центрами кристалізації тут служать мікроскопічні пилинки и кристалики солі,які є в повітрі.

3. Кипіння.

Кипіння - це інтенсиве пароутворення, яке проходить при нагріванні рідини не тільки з поверхні, але й всередині рідини.

Кипіння можливе лише при певні температурі – температурі кипіння;

Кипіння починається лише після того, як тиск всередині бульбашок  зрівнюється з тиском в рідині. Під час кипіння температура рідини  і пари над нею не змінюється.

Температура, при якій рідина кипить, називається температурою кипіння;

Кипіння  проходить з поглинанням теплоти.

Більша частина теплоти витрачається на розривання зв’язку між частинками речовини, та частина , що остається - на роботу, яка виконується  при розширенні пари.

В результаті енергія взаємодії між частиками пари стає більшою, ніж між частинками рідини, тому ….Внутрішня енергія пари більша ніж енергія рідини при тій самій температурі.

4.Механізм кипіння води

                 -  При нагріванні випаровування з поверхні води збільшується

               - В рідині появляються маленькі бульбашки повітря. При нагріванні надлишок повітря виділяєтся у вигляді бульбашок з насиченою парою – випаровування в середину рідини.

               -  Бульбашки стають більші  і багаточисленіші.

-  Архімедова сила, яка діє на бульбашки, зростає і при температурі близькі до  кипіння  вони спливають.

• При наближенні до поверхні об’єм , бульбашок  різко зростає, на поверхні вони лопають, пара яка в них знаходиться  виходить в атмосферу – чути характерний шум – вода кипить.

5.Питома теплота пароутворення.

Фізична величина, яка показує, яку кількість теплоти необхідно, щоб перетворити рідину масою 1 кг в пару без зміни температури, називається питомою теплотой пароутворення.

Одиницею  питомої теплоти пароутворення в системі СІ:

[ L ] = 1 Дж/ кг

Із збільшенням тиску питома  теплота пароутворення зменьшується і навпаки.

Q = L·m , L– питома теплота пароутворення , m – маса речовини .

6. Графік кипіння і конденсації.

    t,⁰C                  Д

          В           С           Е             L

   А      

                                                             V               Т,хв.                                                                                                                                                                       

• При нагріванні  збільшуєтьсятся  температура рідини.
• Швидкість руху частинок зростає.
• Збільшується внутрішня енергія речовини.
• Коли рідина  нагрівається до температури кипіння, енергія молекул стає достатньою для того, щоб подолати молекулярне притягання.
• Температура не змінюється до тих пір, поки вся рідина не википить.

ІІІ. Розв’язування задач.

1. На одинакових спиртівках нагрівають однакові маси води, спирту, льоду и міді. Який з графіков відповідає нагріванню води?

2. Рідини можуть випаровуватись:

а) тільки при температурі кипіння

б) тільки при температурі вище її температури кипіння

в) тільки при температурі, близькі до її температури кипіння

г) при любі температурі.

3. Частина води частково випарувалась з посудини. Температура води, що залишилась в посудині:

а) піднялась

б) понизилась

в) не змінилась

г) піднялась або понизилась, в залежності від  швидкості випаровування .

4. На графіку показані криві нагрівання однакових мас двох різних рідин. Відношення температури кипіння першої рідини до температури кипіння другої рідини  рівне:

   а) 1/3 ,б) ½,  в)   2  ,г) 3                                           

5.           І варіант.
Яка кількість теплоти потрібна, щоб випарувати  200 г води, взятої при температурі кипіння? 460кДж.
              ІІ варіант.
Яка кількість теплоти виділиться при конденсації 300г пари , взятої при температурі кипіння? 690кДж.

6. Випаровування рідини відбувається через те , що. . .

а. Руйнується кристалічна решітка

б. Самі швидкі молекули залишають рідину

в. Самі повільні молекули залишають рідину

г. Самі найбільші молекули залишають рідину

7. Температура кипіння води залежить від….

а. Потужності нагрівача

б. Речовини посудини в якій нагрівається вода

             в. Атмосферного тиску.

             г. Початкової температури води .

IV. Підсумок уроку.

Домашнє завдання.