Урок №18 Тема: Питома теплота плавлення. Розум людський має три ключі, які все відкривають: знання, думка, уява. В. Гюго. Завдання уроку: познайомитись із фізичною величиною, яка характеризує речовину в процесі плавлення; вияснити сутність поняття питомої теплоти плавлення речовини; з'ясувати одиниці її вимірювання; вивчити формулу для визначення кількості теплоти, необхідної для плавлення речовини певної маси; навчитись розв’язувати задачі з даної теми.
І варіант1. Явища, які супроводжуються зміною температури або агрегатного стану - 2. Фізична величина, яка характеризує стан теплової рівноваги системи тіл, визначає ступінь їх нагрітості - 3. Процес зміни внутрішньої енергії тіла або частин тіла без виконання роботи - 4. Фізична величина, яка чисельно дорівнює кількості теплоти, яку потрібно надати тілу масою 1 кг, щоб нагріти його на 1°С - 5. Вид теплопередачі, при якому енергія передається від більш нагрітих ділянок тіла до менш нагрітих внаслідок хаотичного руху молекулІІ варіант1. Фізична величина,значення якої дорівнює енергії, яку тіло одержує або віддає в процесі теплопередачі – 2. Вид теплопередачі, здійснюваний шляхом перенесення теплоти потоками рідини або газу - 3. Прилад для вимірювання температури - 4. Вид теплопередачі, при якому енергія передається за допомогою електромагнітних хвиль – 5. Сума кінетичної енергії теплового руху частинок,із яких складається тіло і потенціальної енергії їх взаємодії -
Завдання групам1– Від чого залежить кількість теплоти, яку потрібно затратити на плавлення певної маси речовини? (§12, п.1, ст. 56)2 – Питома теплота плавлення – що це за фізична величина? (§12, п.1, ст. 56)3 –Як позначають питому теплоту плавлення. В яких одиницях її вимірюють та за якою формулою записують? (§12, п.1, ст. 57)4 –Який фізичний зміст питомої теплоти плавлення? (§12, п.1, ст. 57)5 –Як обчислюється кількість теплоти, необхідна для плавлення кристалічної речовини? (§12, п.2, ст. 58)
Задача 1. Яка кількість теплоти виділиться під час тверднення води масою 10 кг при температурі 0 °С? Дано: Н2 О m = 10 кг t° = 0°С λ = 33 ∙ 104 Дж/кг Q тв — ? Кількість теплоти, що виділиться під час тверднення води: Q тв = – λ ∙ m (1), знак “–” вказує, що енергія при кристалізації виділяється. Q тв ] = Дж/кг· кг = Дж.Q тв = – 33 ∙ 104 ∙ 10 = –3,3 ∙ 106 (Дж) = -3,3 МДж
Задача2. Яку кількість енергії потрібно затратити, щоб розплавити алюмінієвий брусок масою 20 кг, узятий при температурі 20 °С?Дано:m = 20 кг t1 = 20°C tпл = 660°С с = 920 Дж/кгС = 393к. Дж/кг Q — ? Розв’язання. Перш ніж алюміній почне плавитися, його потрібно нагріти до температури плавлення (660 °С). Для нагрівання потрібна кількість теплоти: Q1 = c· m· (tпл – t1), (1)де с — питома теплоємність алюмінію(с = 920 Дж/кг. С) Для плавлення потрібно затратити кількість теплоти: Q2 = λ· m, (2) де λ — питома теплота плавлення алюмінію ( = 393к. Дж/кг ). Загальна кількість енергії: Q = Q1 + Q2 (3) або Q = c·m· (tпл – t1) + λ· m (4) або Q =m· c· (tпл – t1) + λ Обчислимо: Q =20· 920 (660– 20) + 3,93 ·105 = 19,6·106 (Дж) = 19,6 МДж. Відповідь: ≈ 19,6 МДж.