Урок "Розрахунок кількості теплоти під час плавлення/тверднення тіл. Знаходження питомої теплоти плавлення"

Тема уроку: Розрахунок кількості теплоти під час плавлення/тверднення тіл. Знаходження питомої теплоти плавлення.

Мета уроку: Підвищити рівень розуміння учнями процесів плавлення та кристалізації речовин; навчити розв’язувати задачі на знаходження кількості теплоти, необхідної для плавлення речовини певної маси, та питомої теплоти плавлення речовини.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП.  ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Перевірку домашнього завдання (параграф 12 за підручником Фізика 8 клас авторів Засєкіна Т.М., Засєкін Д.О. 2021 року) можна здійснити у формі фронтального опитування:

1. Який процес називають плавленням?

2. Чи змінюється температура речовини в процесі плавлення?

3. Назвіть умови плавлення твердих тіл.

4. Який процес називають кристалізацією?

4. Порівняйте температури плавлення (кристалізації) різних речовин.

5. У чому виявляється закон збереження і перетворення енергії у разі плавлення і кристалізації речовини?

6. У чому полягає фізичний зміст питомої теплоти плавлення?

IІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Ми маємо кристалічні речовини (мідь та сталь) однакової маси, які перебувають за температури, близької до температури плавлення. Щоб розплавити ці речовини, їм слід передати певну кількість теплоти. Чи однакову кількість теплоти необхідно передати міді та сталь, щоб перевести їх у рідкий стан? З’ясуємо.

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Питома теплота плавлення речовини

Відповідно до знань, отриманих у параграфі 12 та даними таблиці питомої теплоти плавлення речовини можемо зробити наступні висновки:

1) кількість теплоти, яка потрібна для плавлення тіла, залежить від його маси;

2) кількість теплоти, яка потрібна для плавлення тіла, залежить від роду речовини, з якої виготовлено тіло.

Питома теплота плавлення - це фізична величина, що характеризує певну речовину й дорівнює кількості теплоти, яку необхідно передати твердій кристалічній речовині масою 1 кг, щоб за температури плавлення повністю перетворити її на рідину.

Питому теплоту плавлення позначають символом λ («лямбда»)

Питома теплота плавлення показує, на скільки за температури плавлення внутрішня енергія 1 кг речовини в рідкому стані більша, ніж внутрішня енергія 1 кг цієї речовини у твердому стані.

Так, питома теплота плавлення міді . Це означає: щоб розплавити 1 кг міді, що перебуває за температури плавлення (0 °С), слід передати йому 180 кілоджоулі теплоти. Така сама кількість теплоти (180 кДж) виділіться й під час кристалізації 1 кг води. Тобто за температури 0 °С внутрішня енергія 1 кг води більша за внутрішню енергію 1 кг міді на 180 кДж.

Питому теплоту плавлення речовин визначають дослідним шляхом і фіксують у таблицях.

Кількість теплоти, яка необхідна для плавлення речовини або виділяється під час її кристалізації.

Щоб обчислити кількість теплоти, необхідну для плавлення кристалічної речовини, узятої за температури плавлення, потрібно питому теплоту плавлення цієї речовини помножити на її масу:

,

де Q - кількість теплоти, яку поглинає тверда кристалічна речовина; λ - питома теплота плавлення; m - маса речовини.

Кількість теплоти, яка виділяється під час кристалізації, розраховують за тією самою формулою.

ІV. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

1. Визначте кількість теплоти, яка виділяється в навколишнє середовище при кристалізації 100 г міді, взятого при температурі плавлення?

2. Визначити питому теплоту плавлення цинку, якщо для плавлення його шматка масою 200 г, взятого при температурі плавлення, потрібно витратити 24 кДж тепла.

3. При температурі плавлення взяли певну речовину масою 500 г, та розплавили її, витративши при цьому 40 кДж тепла. Визначити питому теплоту плавлення речовини? За її значенням визначити яку речовину розплавили?

4. (Вправа 3 (6) підручника Засєкіна Т.М.). Маса срібла становить 10 г. Яка кількість теплоти виділяється під час його кристалізації та охолодження до 60 ℃, якщо срібло взято за температури плавлення?

5. (Вправа 3 (9) підручника Засєкіна Т.М.). У посудині міститься 2 л води, яка має температуру . Визначте температуру, що встановиться у посудині, якщо в неї покласти 200 г льоду, температура якого

6. (Вправа 3 (10) підручника Засєкіна Т.М.). У сталевій коробці масою 250 г розплавляють 100 г свинцю. Яка кількість теплоти витратилася на теплові процеси, якщо початкова температура тіл становила 27.

7. Яка кількість теплоти необхідна, щоб розплавити 500 г льоду, взятого при температурі -10 °С, а потім воду нагріти до 20 ?

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Від чого залежить кількість теплоти, що виділяється під час кристалізації речовини?

2. Що називають питомою теплотою плавлення речовини?

3. Яким є фізичний зміст питомої теплоти плавлення?

4. Як обчислити кількість теплоти, що необхідна для плавлення речовини або виділяється під час її кристалізації?

 VІ. Домашнє завдання

Вивчити § 12, вправи № 3 (3, 8) (за підручником Фізика 8 клас авторів Засєкіна Т.М., Засєкін Д.О. 2021 року)