файл

Тема: Расчет количества теплоты. Теплота сгорания топлива.
Цель: Закрепление знаний по этим темам, формирование умений учащихся применять
полученные знания при решении количественных и качественных задач.
Тип урока: Закрепление знаний.
Оборудование: стакан с холодной водой, термометр, мензурка.
Структура урока.
1. Организация начала урока
2. Проверка знаний учащихся
3. Решение задач
4. Задание на дом
1 мин.
8 мин.
35 мин
1 мин.
1. Организация начала урока
2. Проверка знаний учащихся (фронтальный опрос)
1) Если опустить одну руку в холодную воду, а другую в теплую, потом вынуть их,
опустить обе в воду, имеющую умеренную температуру, то рука, бывшая в
холодной, будет чувствовать тепло, а бывшая в теплой – холод. Как объяснить это?
2) На что идет больше теплоты: на нагревание чугуна или воды, налитой в него, если
их массы одинаковы?
3) В алюминиевом чайнике нагревалась вода. Построен график зависимости
количества теплоты, полученной телом, от времени. Укажите, какой из графиков
построен для воды, а какой для чайника.
Q
A
B
t
4) Почему в пустынях днем жарко, а ночью температура падает ниже 0oС?
5) Почему теплота сгорания сырых дров меньше сухих той же породы?
6) Почему при помощи одной спички древесную лучину зажечь можно, а крупное
полено нельзя?
7) Раскаленный уголь, положенный на металлическую пластину гаснет быстро, а на
деревянной доске продолжает тлеть. Почему?
3. Решение задач.
Задача 1. В алюминиевой кастрюле, масса которой 800г, нагревается 5 л воды от 100С до
кипения. Какое количество теплоты пойдет на нагревание кастрюли и воды?
Дано:
m1=800г
V=5л
t1=100C
t2=1000C
= 0,8 кг
= 0,005 м3
Решение
Количество теплоты, необходимое для
нагревания кастрюли и воды:
Q=Q1+Q2, где Q1 =c1m1(t2-t1) – количество
теплоты, необходимое для нагревания
кастрюли; Q2=c2m2(t2-t1) – количество
теплоты, необходимое для нагревания воды.
Поскольку m2=V, то Q2=c2m2(t2-t1)=
=c2V(t2-t1)
Q-?
с1=920 Дж/кг0С
с2=4200 Дж/кг0С
=1000 кг/м3
Вычисления.
Q1=920 Дж/кг0С* 0,8 кг(1000С-100С)=
=6624 Дж=6, 624 кДж
Q2=4200 Дж/кг0С*1000кг/м3*0,005 м3(1000С-100С)=
=1890000 Дж=1890 кДж
Q=6,524 кДж + 1890 кДж = 1896, 524 кДж
Ответ: Q=1896, 524 Дж.
Задача №2. Вам даны сосуд с холодной водой, термометр и мензурка. Определите
количество теплоты, которое потребуется для нагревания этой воды до температуры 750С.
Решение: Количество теплоты, необходимое для нагревания воды можно вычислить по
формуле Q=cm(t2-t1). Нам неизвестны масса и начальная температура. Температуру воды
определим термометром, а с помощью мензурки – объем воды. Запишем полученные
данные:
Дано:
V=150 см3
t1=180C
t2=750C
= 0,00015 м3
Q = cm(t2-t1).
m = V
Q = cV(t2-t1)
Q-?
c = 4200 Дж/кг0С
 =1000 кг/м3
Вычисления:
Q=4200Дж/кг0С*1000кг/м3*0,00015 м3*570С=
=35910 Дж = 35, 91 кДж.
Задача №3. Какое количество теплоты пойдет на нагревание воды от 150С до 250С в
бассейне, длина которого 100 м, ширина 6 м и глубина 2 м?
Дано:
t1 = 150C
t2 = 250C
a = 100 м
b=6м
c=2м
Q-?
c = 4200 Дж/кг0С
 = 1000 кг/м3
Решение.
Количество теплоты, необходимое для нагревания воды:
Q=cm(t2-t1).
Массу воды найдем по формуле m=V.
Объем бассейна можно найти, зная его размеры:
V=abc.
С учетом этого формулу для расчета количества теплоты
можно записать в виде:
Q=cabc(t2-t1)
Q=4200Дж/кг0С*1000кг/м3*100 м*6 м*2 м*(2515)0С=50400000000 Дж=504*108 Дж.
Ответ: Q = 504*108 Дж.
Задача № 4. Определите удельную теплоемкость металла, если на нагревание бруска
массой 100 г, сделанного из этого металла, от 200С до 240С потребовалось 152 Дж
теплоты.
Дано:
m = 100г.
t1 = 200C
t2 = 240C
Q = 152 Дж
Решение:
Количество теплоты, затраченное на нагревание
металла вычисляется по формуле: Q=cm(t2-t1)
Тогда удельную теплоемкость можно вычислить
Q
по формуле: c 
m( t 2  t1 )
= 0,1 кг
c-?
Вычисления.
152Дж
c
 380Дж / кг 0С
0
0
0,1кг (24  20 )
0
Ответ: с = 380 Дж/кг С. По таблице находим, что такую теплоемкость имеет латунь.
Задача № 5. На сколько градусов нагреется кусок алюминия массой 2 кг, если ему
сообщить такое количество теплоты, какое идет нагревание воды массой 880 г от 00С до
100 0С?
Дано:
m1 = 2 кг
m2 = 880г
t1 = 00C
t2 = 1000C
Q1 = Q2
= 0,88 кг
t - ?
c2 = 4200 Дж/кг0С
c1 = 920 Дж/кг0С
Решение
Количество теплоты, необходимое для нагревания
алюминия, найдем по формуле: Q1=c1m1t
Количество теплоты, необходимое для нагревания воды:
Q2 = c2m2(t2-t1).
Так как Q1 = Q2 или c1m1t = c2m2(t2-t1)
Можно найти t:
c m (t  t )
t  2 2 2 1
c1m1
Вычисления:
4200Дж / кг 0С  0,88кг (1000  00 )
t 
 2000 С
0
920Дж / кг С  2кг
Ответ: t = 2000С
Задача № 6. Можно ли определить, сколько выделится теплоты при полном сгорании
соснового полена? Если можно, то как это сделать, что необходимо знать?
Решение:
Количество теплоты, которое выделяется при сгорании топлива определяется по формуле
Q=qm, где q – удельная теплота сгорания топлива (сосны). Эту величину находим по
таблице. m – масса сгоревшего вещества. Массу полена можно найти взвешиванием или
по формуле m=V. Тогда плотность сосны найдем по таблице, а объем V – с помощью
математических расчетов.
Задача № 7. Какую массу спирта надо сжечь, чтобы нагреть 2 кг воды от 14 до 50 0С, если
вся теплота, выделенная спиртом, пойдет на нагревание воды.
Дано:
m1 = 2кг
t1 = 140C
t2 = 500C
Решение:
Количество теплоты, необходимое для нагревания воды
вычисляется по формуле: Q1=c1m1(t2-t1).
Количество теплоты, выделенное при сгорании спирта
Q2=qm2.
По условию задачи Q1=Q2, тогда c1m1(t2-t1)= qm2.
c m (t  t )
Отсюда m 2  1 1 2 1 .
Q1 = Q2
m2 - ?
с1 = 4200 Дж/кг0С
q = 27*106 Дж/кг
Вычисления:
4200Дж / кг С  2кг (500  140 )
m2 
 0,0112кг  11,2г.
27  106 Дж / кг
0
Ответ: 11,2 г.
4. Задание на дом.
Повторить § 34,35, 43. Задачи № 137, 139, 142, 150.
Литература.
1. Методика преподавания физики в 7-8 классах средней школы. Пособие для учителя
/Под ред. А.В. Усовой. – 4-е изд., – М.: Просвещение, 1990.
2. Лукашник В.И. Сборник вопросов и задач по физике. – М.: Просвещение, 1988.
3. Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике в 6-7 классах. – М.: Просвещение,
1976.
4. Чеботарева А.В. Самостоятельные работы по физике в 6-7 классах. – М.: Просвещение,
1985.