Теплота згоряння палива. Коефіцієнт корисної дії нагрівника

Розробила:

учитель фізики та астрономії

Миргородської ЗОШ І-ІІІ ст. №3

Полтавської обл.

Трибушна Ганна Борисівна

Урок №

Клас: 8

Тема: Теплота згоряння палива. Коефіцієнт корисної дії нагрівника

Мета уроку:

Навчальна. Сформувати поняття про енергію палива; забезпечити розуміння фізичного змісту питомої теплоти палива; увести формулу кількості теплоти, що виділяється в процесі повного згоряння палива.

Розвивальна. Розвивати вміння встановлювати зв’язки нового з раніше вивченим, розвивати ключові компетентності.

Виховна. Виховувати уважність, зібраність, спостережливість, згуртованість, патріотизм, зацікавленість до вивчення фізики.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу

Обладнання: навчальна презентація, комп’ютер, проєктор, набір різних палив, роздатковий матеріал, акваріум, шкатулка, цеглинки, поп-іти, пісочний годинник.

План уроку:

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

ІV. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

VІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

Доброго дня, діти!

Вправа «Золота рибка»

На столі стоїть акваріум. На дошці прикріплена велика золота рибка, зроблена з паперу.

Загадайте бажання на урок. Золота рибка виконає всі ваші бажання. Візьміть свою рибку із акваріуму та прикріпіть її на велику. Нехай всі бажання збудуть. За допомогою цієї рибки нас будуть на уроці супроводжувати успіх та вдача!.

Сьогодні ви працюєте в групах. Протягом уроку за виконанні завдання отримуватимете бали, які потім я переведу у оцінки. 

Фіксувати свої бали ви будете на аркуші.

(Роздаю аркуші)

II. Повторення вивченого матеріалу

Зараз я вам роздаю Qr-коди. Ваше завдання, сканувати його, виконати вправа на встановлення відповідності між найменуванням та множником. Хто перший виконає – отримує 3 бали, другий – 2 бали, треті – 1 бал.

1. Вправа на повторення кратних і частинних одиниць.

https://learningapps.org/3778494

Завдання: Встановіть відповідність між найменуванням та множником.

2. Вправа «Поп-іт»

Поки працює пісочний годинник, ваша задача, скласти на поп-іті формули і записати на аркуші паперів.

Хто був перший, називає формулу, потім інша група називає формулу, але формули не повинні повторюватися. Скільки група назвала формул, скільки і отримує балів.

IIІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Що є основним джерелом енергії для забезпечення руху автомобілів, тракторів і літаків? (Різні види палива)

Що роблять із паливом, щоб одержати енергію? (Паливо спалюють)

Яку кількість енергії виділяє паливо при згоранні?

Вивчивши новий матеріал, ви зможете відповісти на останнє запитання.

IV. ПОВІДОМЛЕННЯ ТЕМИ І МЕТИ УРОКУ

Відкриваємо зошити записуємо число класна робота і тему уроку

«Теплота згоряння палева. Коефіцієнт корисної дії нагрівника»

Діти, а чи правильно в мене написані всі слова. Молодці! У мене помилка у слові паливо. Тому що воно пишеться через букву «И».

Теплота згоряння палива. Коефіцієнт корисної дії нагрівника

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Види палива

Ми часто маємо потребу збільшити температуру якогось тіла. Так, щоб у кімнаті стало тепліше, слід збільшити температуру в батареях опалення, щоб приготувати їжу – температуру повітря в духовці. Для збільшення температури люди здавна використовували енергію.

Щоб одержати енергію, паливо спалюють. Наприклад, під час горіння метану (основного складника природного газу) відбувається хімічна реакція взаємодії метану та кисню, що супроводжується виділенням теплоти:

CH₄  + 2O₂ 2H₂O + CO₂ +Q

Паливом можуть слугувати:

• природні речовини (кам’яне вугілля, нафта, торф, дрова, природний газ);
• одержані людиною (гас, бензин, порох, деревне вугілля, етиловий спирт).

Паливо буває:

• твердим (кам’яне вугілля, торф, дрова, сухе пальне);
• рідким (нафта, гас, бензин, дизельне паливо);
• газоподібним (природний газ, пропан, бутан).

ДЕМОНСТРАЦІЯ ПАЛИВА

Але слід пам’ятати СПАЛЮВАННЯ ПАЛИВА шкодить нашому довкіллю. Ви навіть намалювали гарні малюнки на дану тематику. 

2. Питома теплота згоряння палива

Паливо відрізняється одне від одного теплотворною здатністю. Переконаємося у цьому за допомогою простого досліда.

Проведемо дослід

Дві однакові склянки наповнимо водою однакової маси. Під однією склянкою запалимо одну таблетку сухого палива, а під другою - дві таблетки. Температуру води в склянках виміряємо за допомогою термометрів. Після повного згоряння сухого палива температура води у другій склянці виявиться вищою, ніж у першій.

Кількість теплоти, яка виділяється під час повного згоряння палива, залежить від маси палива.

Проведемо дослід

Дві склянки заповнюємо водою однакової маси. Під однією склянкою спалюємо таблетку сухого пального, а під іншою — шматочок деревини, який дорівнює сухому пальному за масою. Після повного згоряння палива вимірюємо температуру води в склянках. Вона виявляється різною.

Кількість теплоти, яка виділяється під час повного згоряння палива, залежить від роду речовини.

Вправа «Відредагуй визначення»

Учням роздаються листочки з неправильним формулюванням визначення. За допомогою підручника діти повинні виправити помилки і записати до зошита правильне визначення. Хто зробить швидше, отримує 2 бала.

Питома теплота згоряння палива — це фізична одиниця, яка характеризує певне тепло і чисельно дорівнює 1 кг цього палива і кількості теплоти, що виділяється під час повного згоряння.

Питома теплота згоряння палива — це фізична величина, яка характеризує певне паливо і чисельно дорівнює кількості теплоти, що виділяється під час повного згоряння 1 кг цього палива.

Питому теплоту пароутворення позначають символом q

У кожного з вас на партах є цеглинки з позначенням фізичних величин. Ваше завдання скласти формулу за якою обраховують, питому теплоту згорання палива. (Робота з підручником)

Вправа «Склади формулу з цеглинок»

Питому теплоту згоряння різних видів палива визначають у лабораторних умовах і заносять до таблиць (див. табл. 6 Додатка).

Наприклад, для сухих дров . Це означає, що за повного згоряння 1 кг сухих дров виділяється 10 МДж теплової енергії.

Вправа «Склади формулу з цеглинок»

Q — кількість теплоти, яка виділяється в ході повного згоряння палива

q — питома теплота згоряння палива;

m — маса палива.

3. Коефіцієнт корисної дії (ККД) нагрівника

Питання класу

Чи все тепло, яке виділяється під час згоряння газу передається каструлі?

Під час згоряння палива, до тіла, яке нагрівають, вдається передати лише частину кількості теплоти, яка виділяється під час згоряння палива.

По-перше, жодне паливо не може в реальних умовах згоріти повністю.

По-друге, якась частина енергії витрачається марно (наприклад, виноситься з продуктами згоряння, іде на нагрівання навколишнього середовища).

Вправа «Спіймай помилку»

Коефіцієнт корисної дії нагрівника — це фізична величина, яка характеризує неефективність нагрівника й дорівнює відношенню корисно спожитої теплоти до всієї теплоти, яка може бути виділена під час повного згоряння палива.

Коефіцієнт корисної дії нагрівника — це фізична величина, яка характеризує ефективність нагрівника й дорівнює відношенню корисно спожитої теплоти до всієї теплоти, яка може бути виділена під час повного згоряння палива.

ККД позначають грецькою літерою η «ета»

Вправа «Склади формулу ККД з цеглинок»

— коефіцієнт корисної дії нагрівника;

— корисно спожита теплота;

— теплота, яка виділяється в процесі повного згоряння палива.

Зазвичай ККД подають у відсотках:

Фізкультхвилинка

Якщо я буду говорити правильне твердження ви плескаєте у долоні, якщо ні – трете долоньки.

1. Паливо буває твердим, рідким і газоподібним.

2. Під час згорання палива виділяється енергія.

3. Питома теплота згорання палива – це фізична величина, яка не характеризує певне паливо. (Тремо, характеризує певне паливо)

4. Одиниці виміру питомої теплоти згорання палива . (Тремо, одиниці виміру

5. Формула для обрахунку кількості теплоти, яка виділяється в ході повного згорання палива .

6. ККД нагрівника позначається англійською буквою «ета». (Тремо, позначається не англійською, а грецькою.)

7. ККД подають у відсотках.

ІV. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Розв’язування задач

На дошці розміщенні задачі трьох рівневі. Діти самостійно обирають задачі на скільки балів хочуть розв’язати.

Задачі на 2 бал

1. Яка кількість теплоти виділилася при повному згоранні 200 г бензину?

2. Яка кількість теплоти виділилася при повному згоранні 400 г нафти?

3. Яка кількість теплоти виділилася при повному згоранні 100 г пропану?

Задачі на 4 бали

1. Скільки теплоти виділиться при повному згорянні 5 л дизельного палива?

2. Скільки теплоти виділиться при повному згорянні 7 л бензину?

3. Скільки теплоти виділиться при повному згорянні 4 л спирту?

Задачі на 6 балів

3. При згорянні 5 кг якогось виду палива виділилося 50 000 кДж енергії. Яке паливо згоріло?

При згорянні 12 кг якогось виду палива виділилося 50 000 кДж енергії. Яке паливо згоріло?

При згорянні 3 кг якогось виду палива виділилося 90 000 кДж енергії. Яке паливо згоріло?

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Діти обирають зірочку того кольору на якому рівні, на їх думку вони засвоїли матеріал даного  уроку. Створюємо з ними «Коло успіху»

Так як нам золота рибка допомогла провести гарний урок, у мене для вас «чарівна скринька». Кожен з вас зараз витяне приємні бонуси до домашнього завдання або бонуси якими можна буде скористатися на наступний урок.

Вправа «Скриньба бонусів»

VІ. Домашнє завдання

Вивчити § 15  Вправа № 15 (2, 3)

Скласти казку «Теплота згорання палива»

Додаток 1

Додаток 2