Термодинаміка за склянкою чаю

 

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ

СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
МАШИНОБУДІВНИЙ КОЛЕДЖ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

„Термодинаміка за склянкою чаю”

 

 

сценарій підсумкового заняття з фізики

створений викладачем- методистом

Голубковою І.М.

 

 

 

 

 

2018

Мета заняття:	Узагальнити знання студентів з теми „Молекулярна фізика        та термодинаміка”. Розвивати спостережливість, вміння пояснювати явища навколишнього середовища, цікавість до вивчення фізики. Виховувати культуру ведення дискусії, культуру поведінки в громадському місці, спілкування з товаришами, охайність та чемність.
Обладнання:	Чайники, склянки, ложки, заварка, спиртовка,         пробірка, вода, сніг, тримач для пробірки, цукор, печиво, цукерки.

 

 

Кабінет оформлений у вигляді кафе, передбачити підключення електрочайників, серветки на столи, розраховані на 5 осіб. Столики пронумеровані.  На дошці записані  фізичні терміни:

Молекула                 тепловий рух              взаємодія між молекулами

Насичена пара         ненасичена пара         дифузія

Теплоємність           кількість теплоти       кристалічна решітка     

Анізотропія             теплопередача            теплове розширення

Конвекція                тиск                              поверхневий натяг   

На видному місці – правила наукової дискусії. На кожному столику – довідник, Правила та словник фізичних термінів.

 

І,      Організаційний момент.

 

Викладач:

 

Любі друзі! Я вітаю вас у нашому імпровізованому фізичному кафе, де, сподіваюсь, ми гарно проведемо час і і поглянемо на звичні, повсякденні речі поглядом фізиків, спробуємо дати відповіді на питання : чи має пам’ять вода? Чому неможна наливати крутий окріп у товстостінний стакан? Як і навіщо користувалися блюдечками наші дідусі та бабусі? В чому перевага дерев’яних ложок, тощо. Всі ці питання пов’язані з розділом фізики – термодинамікою, а тому сьогоднішню зустріч ми назвемо ”Термодинаміка за склянкою чаю”.  

    Кафе наше наукове, а тому ми повинні використовувати наукову термінологію, приклади якої наведені на дошці:

Молекула                 тепловий рух              взаємодія між молекулами

Насичена пара         ненасичена пара         дифузія

Теплоємність           кількість теплоти       кристалічна решітка     

Анізотропія             теплопередача            теплове розширення

Конвекція                тиск                              поверхневий натяг  

 

Як говорили давні мудреці, „Істина народжується в суперечці”, тому хочу нагадати вам правила наукової суперечки – дискусії:

 

Правила наукової дискусії:

 

• Кожен з присутніх має право на власну думку.
• Кожен може вільно висловлювати свої думки.
• Виступ слід розпочинати тільки після дозволу ведучого.
• Висловлювання має бути по суті питання. 
• Не припустимо перебивати виступаючого.
• Не припустимо говорити одночасно.
• Не припустимо ображати один одного.
• Єдиним критерієм істини є практика.

 

Активні учасники нашої дискусії будуть заохочені додатковими балами. За вірні відповіді на столиках нашого кафе буде з’являтися все, що потрібно для чаювання: цукерки, печиво, тощо. В цьому нам допоможуть дівчата – офіціантки (обираються раніше).

 

 

ІІ.                      „Доки чайник закипить”

 

   Отже, починаємо з вами так звану „чайну церемонію”. Вона неможлива без кип’ятку, а тому наш перший конкурс носить назву ”Доки чайник закипить”.

       Необхідно дати відповіді на питання, що знаходяться у ваших „дослідницьких” чашках, які ви отримаєте:

1. Чому нагрівальний елемент в електрочайниках знаходиться в їх нижній частині?
2. В якому випадку чайник закипить швидше: з закритою чи з відкритою кришкою?
3. Який з чайників: мідний чи алюмінієвий закипить швидше? Маса чайників, води в них та початкова температура однакові.
4. Чому чайники не можна заповнювати водою під вінця?
5. Звідки беруться бульбашки на стінках чайника, який нагрівається?
6. З чим пов’язане вирування води під час кипіння?

За вірні відповіді на столики розносять цукерки.

 

 

ІІІ.                   „Правила заварювання чаю”.

 

Щоб чай був смачнішим, його слід правильно заварювати. Отже, наступний етап – „завари чай”

      Сформулюйте та поясніть  правила заварювання чаю з  наукової точки зору,

1. Посудину, в якій заварюють чай, слід спочатку ошпарити окропом.
2.  На дно посудини засипати заварку з розрахунку 1 ч. л. на склянку чаю.
3. Залити заварку крутим окропом.
4. Прикрити заварник кришкою, серветкою та дати настоятися протягом 2-3 хвилин.
5. Які явища спостерігаються під час заварювання чаю?
6. Чому не виливається вода зі склянки, заповненої „під вінця”?

 

Кожне правило помічниці ілюструють на демонстраційному столі. За вірні відповіді на столи розносять печиво.

 

 

  ІV.                               Питання „на засипку”.

 

 

Для нас з вами незвично, що чай можна пити „в прикуску”, „в накладку”, „в приглядку”, а ще століття назад ці словосполучення були для всіх зрозумілі. Як ви думаєте, про що іде мова в цих виразах? Про спосіб вживання цукру! А хто ж не полюбляє солодощів у вашому віці! Ось зараз покладемо цукор і чай готовий. Але спочатку „питання на засипку”.

 

 

 

1. Чому для чаювання не використовують металевих кухлів?
2. Чому не можна наливати крутий окріп у склянку з товстими стінками?
3. Навіщо у склянках перед тим, як налити кип’яток, залишають металеві ложки?
4. Чому важко втримати склянку з гарячим чаєм за стінки, але легко – за денце та вінця?
5. Чи можна покласти в повну склянку чаю цукор так, щоб чай не розлився?
6. Чому при розмішуванні ложкою цукор швидше розчинюється?
7. Чому в холодній воді цукор розчинюється повільніше, ніж у гарячій?
8. Як швидко охолодити гарячий чай, не доливаючи холодної води?

 

Помічниці за вірні відповіді розносять цукерниці та цукерки.

 

V.                               „Цукерка з сюрпризом”

 

Що ж, чай заварено, розлито по склянках. Всім смачного! Але є ще один сюрприз – з цукерки! В одній з цукерок ви знайдете запитання, безпосередньо пов’язані з чаюванням. Відповідати повинен той, кому потрапила цукерка з сюрпризом, але він може проконсультуватися з товаришами. На обговорення та надання відповіді ви маєте 5 хвилин.

 

      Дайте відповідь на питання, заховане в одній з цукерок.

 

1. Поясніть  призначення, будову та принцип дії термосу.
2. Яка вода закипає швидше: сира чи вже кип’ячена?
3. Поясніть, чому бутерброд завжди падає маслом вниз.
4. Що в термосі довше зберігатиме температуру: кип’яток чи холодний квас?
5. Чому опік парою небезпечніший, ніж окропом?
6. Чому солодким  охолодженим чаєм можна наповнити склянку повніше, ніж холодною водою?

 

 

 

 

6. Підведення підсумків:

 

 

 Швидко спливає час у приємному товаристві. Прийшла пора зачинятися нашому кафе. Але, як і у кожного поважного закладу , ми маємо „Книгу скарг та пропозицій”. Прошу представників від кожного столика залишити в цій книзі „записи” про наше чаювання, якість обслуговування та ваші враження від відвідування нашого кафе.

 

Як подарунок всім присутнім від адміністрації кафе – звучить новорічна пісня.