Урок 4

Тема: Розв’язання задач на теплові явища

Мета: Продовжити формування поняття про закон збереження і перетворення енергії, вміння розв’язувати задачі на теплоту з використанням цього закону. Систематизувати задачі за типами та за складністю їх розв’язування, і сформувати вміння класифікувати, узагальнювати. Формувати вміння науково пояснювати природні явища.

Тип уроку: урок удосконалення знань, формування вміння розв’язувати задачі.

Обладнання: таблиця типів задач, таблиці питомої теплоємності речовин і питомої теплоти згоряння деяких видів палива.

Хід уроку.

І. Орг. момент

ІІ. Повторення матеріалу

Евристична бесіда з класом:

 

1. Що таке внутрішня енергія тіла?	Енергія руху і взаємодії частинок, з яких складається тіло.
2. Скількома способами можна змінити внутрішню енергію тіла? Назвіть їх	Двома – виконанням роботи над тілом і теплообміном (теплопередачею).
3. Назвіть види теплообміну (теплопере-дачі).	Теплопровідність, конвекція, випромінювання.
4. Чому глибокий пухкий сніг захищає озимину від вимерзання?	Бо у пухкому снігу є багато повітря, а повітря є поганим провідником теплоти, а значить теплота від ґрунту, від озимини не виділяється.
5. Чому вислів «шуба гріє» непра-вильний?	Шуба не гріє, вона тільки не передає теплоту від тіла на зовні шуби. Бо між хутром є багато повітря, яке є поганим провідником теплоти.
6. Чому підвал – найхолодніше місце в будинку?	Згідно конвекції тепле повітря піднімається вгору, а на низ опускається холодне.
7. Питома теплоємність води 4200 Дж/кг·0С. Що це означає ?	Щоби нагріти 1 кг води на 1 0С треба затратити 4200 Дж теплоти.
8. За якою формулою обчислюють теплоту, яка потрібна для нагрівання ?	Q = cm(t2 – t1)
9. Як позначається питома теплоємність речовини на фізиці ?	с
10. Сухі дрова мають питому теплоту згоряння 12 МДж/кг ? Що це означає ?	Внаслідок згоряння 1 кг сухих дров виділиться 12 МДж теплоти.
11. Що таке питома теплота згоряння палива ?	Це фізична величина, яка показує скільки теплоти виділяється внаслідок згоряння 1 кг палива.
12. За якою формулою обчислюють теплоту, яка виділяється внаслідок зго-ряння палива ?	Q=qm

 

 

Фізичний диктант

 ( Учні можуть користуватись таблицею питомих теплоємностей речовин).

1. Як називається фізична величина, яка характеризує зміну внутрішньої енергії тіла під час теплопередачі?
2. Від чого залежить кількість теплоти, яку треба надати тілу для його нагрівання?
3. Як називають кількість теплоти, яка потрібна для зміни температури  речовини масою 1  кг на 1^о С ?
4. Чому вода найкраща рідина для наповнення радіаторів кімнатного опалення?
5. Питома теплоємність заліза дорівнює 460  Дж/ (кг· ^о С). Що це означає?
6. Скільки енергії втрачає 1  кг води при охолодженні на 1^о С  ?
7. Двом мідним кулям надано однакову кількість теплоти. Перша куля нагрілась на 10^о С, а друга -  на 30^о С. Яка з куль має більшу масу і у скільки разів?
8. Що ефективніше використовувати як грілку – торбинку з піском чи пляшку з водою, якщо їх температури однакові? Чому?
9. На що витрачається більше енергії: на нагрівання  води чи алюмінієвої каструлі, якщо їхні маси однакові?
10. Запишіть формулу для обчислення питомої теплоємності речовини.
11. Щоб підвищити олова масою 1  кг на 1^о С , потрібно 230 Дж теплоти. Яка питома теплоємність олова?
12.  Мідну деталь масою 1  кг нагріли на 1^о С. На скільки при цьому зросла внутрішня енергія деталі?

Відповіді:   1.  Кількість теплоти.

2. Від маси, речовини і зміни температури.
3. Питома теплоємність.
4. У води найбільша питома теплоємність.
5. Це означає, що для нагрівання на 1^о С 1  кг заліза потрібно 460Дж тепла.
6. 4200Дж.
7. Перша, у 3 рази.
8. Пляшка з водою.
9. Нагрівання води.
10. .
11. 230 Дж/( кг· ^оС).
12. на 380 Дж.

 

 

ІІІ. Розв’язування задач

(Біля дошки вчитель разом з учнями розв'язує задачі на чотири типи, які написані на класній дошці у вигляді коротких умов):

 

І тип задач (на знаходження кількості теплоти):

№ 1. Скільки води можна нагріти на 10 ⁰С затративши при цьому 84 кДж теплоти? (В-дь: 2 кг)

 

ІІ тип задач (на теплообмін):

№ 2. Якою стане температура води, якщо змішати 100 г окропу і 100 г води, температура якої 20 ⁰С? (В-дь: 60 ⁰С)

 

ІІІ тип задач (на використання енергії палива і нагрівання за рахунок цієї енергії певної речовини):

№ 3. Скільки потрібно спалити природного газу, щоб нагріти 100 кг води від 20 ⁰С до кипіння, якщо вся теплота, яка виділяється при згорянні палива, піде на нагрівання води? (q = 44 · 10⁶ Дж/кг)  (В-дь: 0,73 кг)

 

ІV тип задач (на перетворення механічної енергії в теплову і навпаки):

№ 4. Гиря масою 2 кг упала з висоти 10 м. Яка кількість теплоти при цьому виділилася, якщо вся механічна енергія перейшла у внутрішню. (В-дь: 196 Дж)

 

Виконати вправи 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7 (Зошит для поетапного формування знань, 8 клас, С.В. Ліфарь, видавнича група «Університет», 2016 рік, стор. 35)

Задачі розв’язують групами по парам, учитель контролює.

ІV. Підсумок.

На  таблиця 1 “Класифікація задач за типами і рівняннями”. Тим самим повторюємо складністю задачі всіх типів.

Таблиця 1.

Тип задачі	Перший рівень	Другий рівень
І	Кількість теплоти Q= m c (t2 -t1)                                 C= m= Q= qm                                            t2-t1=Q/cm                                                         q=Q/m                                                                    m=Q/q
ІІ	Теплообмін між тілами Q1= m1 c1 (t3-t1)                             c2=Q1/m2(t2-t3) Q2= m2 c2 (t2-t3)                             m2= Q1/(t3-t1) Q1= Q2                                                     t2-t3= Q1/cm2
ІІІ	Передавання енергії внаслідок згоряння палива Q1= qm1                                                                Q1= qm1 Q2= m2 c(t2-t1)                                 Q2= Q1 Q1= Q2                                                                      Q2= m2 c2(t2-t1) c=Q1/m2(t2-t1)                                    c2=Q1 /m2(t2-t1) m2= Q1/(t2-t1)                                     m2= Q1/c2(t2-t1) t2-t1= Q1/cm2
IV	Перетворення механічної енергії у теплову A=m1gh або                                                    A=m1gh або                                                                            A=FS A=FS Q= m2 c(t2-t1)                                       Q= m2 c(t2-t1) Q=A                                                                  Q=A с=A/ m2(t2-t1)                                         с=A/ m2(t2-t1) t2-t1=A/c m2                                                              t2-t1=A/c m2

Лист від Барона Мюнхгаузена.

       Сьогодні до нас на урок прийшов лист від Барона Мюнхгаузена, який часто перекручував фізику, розповідаючи про свої пригоди. Вигадник Мюнхгаузен просить допомогти розв'язати кросворд «Теплота», бо він уже трохи забув шкільну програму з фізики.

       Допоможемо йому в цьому?

 

10

Т

Е

П

Л

О

Т

А

1

т

е

м

п

е

р

а

т

у

р

а

2

к

о

н

в

е

к

ц

і

я

3

н

а

г

р

і

в

а

н

н

я

4

к

а

л

о

р

и

м

е

т

р

5

т

е

п

л

о

п

р

о

в

і

д

н

і

с

т

ь

6

в

и

п

р

о

м

і

н

ю

в

а

н

н

я

7

с

о

н

ц

е

8

т

е

п

л

о

о

б

м

і

н

9

т

е

п

л

о

п

р

и

й

м

а

ч

 

 

По горизонталі:

1. Як називається фізична величина, що означає міру нагрітості тіла?
2. Як називається явище піднімання нагрітих шарів рідини чи газу вгору?
3. Як називається процес обернений до охолодження?
4. Як  називається прилад, що використовують для змішування холодної і гарячої води для зменшення теплових втрат?
5. Як називається спосіб теплообміну, яким нагрівається ложка, занурена у гарячий чай?
6. Як називається спосіб теплообміну, яким нагрівається Земля від Сонця?
7. Найближча до землі зірка, яка нагріває Землю.
8. Один із двох способів зміни внутрішньої енергії тіла.
9. Як називається прилад, за допомогою якого вивчають поглинання теплової енергії?

 

По вертикалі:

10. Як називається прилад для вимірювання температури тіла?

 

       Тепер розгаданий кросворд ми можемо відсилати Барону Мюнхгаузену.

 

V. Домашнє завдання:  

1. повторити §1-9

2. розв’язати вправу 3-8, 3-9, 3-10 (Зошит поетапного формування знань, частина 1, С.В. Ліфарь, видавнича група «Університет», 2016 рік, стор 35).

1. Заповнити таблицю

Учений	Дати життя, країна	Основні відкриття в галузі термодинаміки
Исаак Ньютон
Христиан Гюйгенс
Пьер Лаплас
Бенджамин Румфорд
Гамфри Деві