Čas u 8. razredu

Toplotni procesi

Kad god um može formulirati istinu, slavi malu pobjedu.

J.Santayana

Toplotni procesi.

Čas generalizacije i provjere znanja učenika.

Svrha lekcije: formirati sposobnost generalizacije i sistematizacije proučenog materijala na temu: " Unutrašnja energija, načini da se to promijeni. Toplotni procesi. Grafovi temperature u odnosu na vrijeme. Osnovne formule za izračunavanje količine topline.

Razlike u molekularnoj strukturi čvrstih, tečnih i gasovita tela(fragment "Ponašanje molekula u tečnosti, gasu i čvrstom stanju")

Brzina kretanja molekula zavisi od temperature tela

Zanimljiva činjenica (Ya.I. Perelman)

Čovjek je mnogo izdržljiviji u odnosu na vrućinu nego što se obično misli: u stanju je izdržati južne zemlje temperature znatno iznad onih koje mi u umjerenom pojasu smatramo jedva podnošljivim. Ljeti se u Centralnoj Australiji često primjećuju temperature od 46 °C; tamo je u hladu zabeleženo čak 55 0 C. Prilikom prelaska Crvenog mora do Perzijskog zaljeva, temperatura u brodskim prostorima doseže 50°C i više, unatoč kontinuiranoj ventilaciji.

Najviše temperature uočene u prirodi na kugli zemaljskoj nisu prelazile 57°C, zabilježene u Dolini smrti u Kaliforniji. Toplina u centralnoj Aziji ne prelazi 50 ° C.

Provedeni su eksperimenti kako bi se utvrdila najviša temperatura koju ljudsko tijelo može izdržati. Pokazalo se da uz vrlo postepeno zagrijavanje na suhom zraku može izdržati ne samo tačku ključanja vode, 100°C, već i mnogo više, do 160°C, što su dokazali engleski fizičari Blagden i Chantry, koji je čitave sate proveo u zagrijanoj pećnici. „Možete skuvati jaja i pržiti biftek u vazduhu prostorije u kojoj ljudi ostaju bezopasni za sebe“, napominje J. Tyndall ovom prilikom.

1. Zagrijemo nokat na špirit lampi, a zatim ga spustimo u hladnu vodu. Kako su se promijenili sljedeći parametri:

Brzina kretanja molekula željeza pri zagrijavanju

Brzina kretanja molekula vode

Volumen nokta u ovim eksperimentima

Pitanje: Koja se energija tijela promijenila?

Definicija. Unutrašnja energija je kinetička energija svih molekula koji čine tijelo, i potencijalna energija njihove interakcije.

1. Da li imaju unutrašnju energiju: vazduh; granitni spomenik, tijelo sa temperaturom od 0 °C tijelo sa temperaturom od -200 °C?

Izazov za ljubitelje biologije

Miševi drhte ne samo od hladnoće, već i da bi se zagrejali. Kada skeletni mišići drhte, ne oslobađa se toliko topline, već se biokemijske reakcije oslobađanja topline naglo ubrzavaju. Miš će zadrhtati, pokucati zubima i pokrenuti svoj "sistem grijanja" punim kapacitetom.

I zašto se unutrašnja energija miša mijenja? ( mehanička energija postaje interno).

Načini promjene unutrašnje energije

OD Završetak mehaničkih radova Prijenos topline

Toplotna provodljivost Konvekcijsko zračenje

Animacije

1. Zašto se grmovi ruža prekrivaju piljevinom za zimu? (Piljevina je loš provodnik toplote)

2. Bumbari sakupljaju nektar i polen čak i na Arktiku. Zašto se ne smrznu?

3. Zašto su ručke pegle, tiganja, lemilice od drveta ili plastike?

4. U ljetnoj tuš kabini rezervoar za vodu je ofarban u crno. Zašto?

5. Postoje li zidovi napravljeni od razrijeđenog zraka?

Eksperimenti.1. Zagrijavanje tikvice s vodom i kristalima kalijum permanganata.

2. Zagrijemo fasetirano staklo

Poslovice, izreke i zagonetke:

1. Snijeg je ćebe za pšenicu: što je deblji, to bolje spava.

2. Svetlost prolazi, ali ne oslobađa toplotu. (staklo)

3. Nema toplije zimi, nema hladnijeg ljeta. (podrum)

4. Ispod prozora, harmonika je vrela kao vatra. (Baterija za grijanje.)

Najvažnija faza u razvoju teorije toplotnih pojava bilo je uspostavljanje razlike između pojmova "količina toplote" i "temperatura". Prvi koji je jasno formulirao ideju o potrebi razlikovanja između dvije karakteristike toplinskih pojava - ekstenzivne (toplina) i intenzivne (temperatura) - bio je engleski znanstvenik Joseph Black.

Količina toplote- energija koju tijelo prima ili daje u procesu prijenosa topline.

Popunjavanje prva dva reda tabele (procesi grejanja i hlađenja)

Eksperimentalni zadaci.

Uzmite epruvetu do pola napunjenu vodom, čvrsto je držite u ruci. Pomoću čaše i termometra odredite količinu topline koja se prenosi vodi tokom procesa prijenosa topline.

odgovor:Q= sam (t 2 – t 1 )

Rješavanje problema kvaliteta

1. Dva tijela iste mase napravljena od srebra i bakra spuštena su u kipuću vodu. Da li su tijela primila istu količinu topline?

2. Dva tijela od bakra i olova, koja imaju istu temperaturu, prenose istu količinu toplote. Koje je tijelo toplije ako su mase tijela iste?

3. Čelični i bakarni dijelovi su zagrijani na istu temperaturu i potopljeni u vodu radi očvršćavanja. Da li su praznine davale istu količinu toplote ako su im mase jednake?

Odgovori: od bakra, olova, čelika.

Zadatak 1

Koliko toplote osoba dobije popijenom čašom vode težine 100 g na temperaturi od 46,6 °C, ako je normalna temperatura čovjeka 36,6 °C? (4200 J.)

Čovek energiju dobija tokom jela, tokom spavanja i troši tokom fizičkog mentalnog rada. Da bismo bili lijepi i duhom i tijelom, mora postojati ravnoteža potrošnje i utroška energije. Da biste to učinili, morate voditi zdrav način života.

Specifična toplota sagorevanja namirnica, J/kg

Raženi hleb………………8 880

Govedina……………………………..7 524

Kefir………………………………2 700

Mlijeko…………………………….2 800

Haringa………………………………..12 900

Iskustvo 1. Paljenje svijeće. "Da bi zagrejali druge, sveća mora da gori" (Michael Faraday)

2. Pokrijte svijeću praznom čašom. Koji uvjet sagorijevanja je narušen?

Proces sagorevanja: Prilikom sagorevanja, atomi ugljenika se kombinuju sa dva atoma kiseonika da bi formirali ugljen dioksid.

Popunjavanje 3 reda tabele

Istorijat

Proizvodnja i razvoj vatre je značajna stranica u istoriji civilizacije. Arheolozi su utvrdili da su ostaci prvih požara stari oko 400 hiljada godina. Tada je vatra slučajno primljena (od groma), podržana i zaštićena. Kasnije (prije oko 300 hiljada godina) opskurni geniji su naučili kako se vatru zapali trenjem, a još kasnije su izmislili kutiju za žar, koja se koristila sve do 19. stoljeća. Šibice su se pojavile 1855.

Danas se unutrašnja energija goriva koristi toliko široko i raznoliko da postoji akutna nestašica uglja, nafte i plina. Racionalno, ekonomično korišćenje goriva postaje izuzetno važno. Prema najoptimističnijim

izgledi za istražene rezerve će trajati samo 500 godina.

Zadatak 2

Za napajanje kotla za grijanje vode potrebno je 35 MJ energije dnevno. Koliko dnevno treba da sagorite da biste nahranili kotao: a) - drva za ogrev;

b) - ulje;

c) - ugalj;

d) - prirodni gas;

e) - drveni ugalj.

Odgovori: a) 3,5 kg; b) 0,8 kg; c) 1,3 kg; d) 0,8 kg; e) 1,03 kg.

Koja supstanca oslobađa najviše energije kada se sagori? (vodonik)

Japanska automobilska kompanija Mazda u prvoj polovini 1990-ih. dizajnirao i testirao prvi automobil na svijetu na vodik. Može preći 230 km bez dopunjavanja goriva i dostići brzinu do 170 km/h. Automobil nije opremljen konvencionalnim, već rotacionim motorom od 130 KS. With. Godine 1996 Njemački automobilski koncern Daimler-Benz predstavio je automobil na pogon vodoničnim gorivnim ćelijama.

Zadaci i pitanja:

1. Može li vodonik biti u tečnom stanju?

2. Može li postojati tečno gvožđe?

3. Kako se zove proces prelaska supstance iz čvrstom stanju u tečnost?

Popunjavanje 4 i 5 reda tabele

4. Temperatura plinskog plamenika 500 °C. Posuđe, koji materijali se mogu koristiti?

5. Koji metal će se istopiti na dlanu?

6. Vi ste glavni konstruktor aparata za let do Sunca. Temperatura solarne fotosfere je 6000 °C. Od kojih materijala može biti napravljen uređaj?

Testni zadatak (rad na karticama)

Prema rasporedu, odredite od koje je tvari dio napravljen; koji od procesa odgovara odjeljku 1, 2; koliko se toplote oslobađa tokom ovih procesa, ako je masa dela 100 g?
Odgovori: 1 opcija AVBAG; Opcija 2 VGABV; 3 opcije BAGVA; 4 opcija BBVGA;

5 opcija GGADB.

Mogu li biti unutra gasovitom stanju gvožđe i zlato?

Može li zrak biti i čvrst i tečan?

Vaporizacija (isparavanje) je proces prijelaza iz čvrstog u plinovito stanje.

Popunjavanje 6 i 7 redova tabele

Izazov za ljubitelje književnosti.

“Pljusak je neočekivano izbio, a onda je grmljavina prerasla u uragan. Upravo na mestu gde su prokurator i prvosveštenik razgovarali o podne, kod mermerne klupe u bašti, čempres je bio slomljen udarcem kao iz topa, kao štap. Zajedno sa vodenom prašinom i gradom, na balkon ispod stubova nosili su očupane ruže, lišće i pijesak. (M. A. Bulgakov. Majstor i Margarita).

Ovako Bulgakov opisuje kišu, pljusak, uragan, grad. Pričajte o ovim prirodnim pojavama sa stanovišta fizike. Koji su toplinski procesi prikazani u ovom fragmentu? Da li je moguće odrediti temperaturu vazduha iz vremena? (Kiša i pljusak su procesi kondenzacije vode u atmosferi. Grad je proces kristalizacije vode u atmosferi. Voda u tečnom i čvrstom agregatnom stanju je u ravnoteži na 0° C, pa se može pretpostaviti da je temperatura blizu 0°C.)

1. Zašto je temperatura ohlađene vode u čaši uvijek niža od sobne?

2. Zašto lekar prepisuje dijaforetik za povišenu temperaturu?

3. Zašto hljeb bajat?

4. Koja je najviša temperatura koja se može izmjeriti alkoholnim termometrom?

Zanimljiva činjenica.

1. Zec ima velike uši, ali nikako da bi slušao, već da bi se ... znojio s njima. Zec sjedi pod grmom na ljetnoj vrućini i nikako mu se ne da da pije. Višak topline izlazi kroz tanke vruće zečje uši s velikim brojem krvnih žila. Svaki kvadratni centimetar uha emituje do 10 kalorija toplote na sat. U vrućini zečje uši uklanjaju trećinu topline koja nastaje tijekom metabolizma.

2. Slon nema ni jednu znojnu žlezdu u svojoj koži. A moguće je i pregrijavanje na vrućini i na poslu. Ali slonov ribnjak je uvijek "pri ruci", tj. ispod prtljažnika. Slon surlom hvata pljuvačku iz usta i namaže je po tijelu. Odmah se osjeti olakšanje - na kraju krajeva, pljuvačka dobro isparava.

3. Dlaka kod pasa je veoma topla, a znojnih žlezda u koži praktično nema (ima ih samo na prstima). Psi se nikad ne znoje. Ljeti su posebno vrući. Da bi se ohladio, pas širom otvara usta i isplazi jezik. Pljuvačka na jeziku, vilicama i nepcu počinje intenzivno da isparava, a tjelesna temperatura pada na normalu.

fizički eksperiment

Određivanje vrste tečnosti (voda, alkohol)

Zanimljivosti

Na najvišoj planini - Chomolungma (Himalaji) na nadmorskoj visini od 8848 m, voda ključa na 70 ° C, au loncima - ekspres loncama, tačka ključanja dostiže 120 ° C pri pritisku od 200 kPa.

Zadatak 3

100 g leda uzetog na -10°C baci se na šporet i ispari. Temperatura pare 100°C

Koju energiju apsorbuje led?

Zadaća

fluktuacije. Formule za proračun vrijednosti koje karakteriziraju oscilirajuće kretanje. Raspored zavisnosti koordinate oscilirajućeg tijela od vrijeme, način dobijam to...

Nazad napred

Pažnja! Pregled slajda je samo u informativne svrhe i možda neće predstavljati puni obim prezentacije. Ako si zainteresovan ovo djelo preuzmite punu verziju.

Ciljevi časa: razvijanje interesovanja za fiziku, ponavljanje, generalizacija i sistematizacija znanja, vaspitanje samostalnosti, sposobnost izvođenja zaključaka, analiziranja viđenog.

Oprema: računar, multimedijalni projektor, ukrštene reči i tabele.

Tokom nastave

1) Organizacioni momenat:

Nastavnik objavljuje ciljeve časa.

2) Frontalni pregled (zagrevanje):

Uz pomoć projektora prikazuju se slike, pitanja, odgovori, video klipovi, tabele, formule, grafikoni, rješavanje problema, domaći zadaci.

1. Na ekranu - crteži koji ilustruju tri vrste prenosa toplote:

Objasnite vrste prijenosa topline.

2. Nastavite frazu: "Količina toplote se zove:."

3. Gledanje video klipova ("Topljenje", "Vaporizacija").

Nakon gledanja, učenici postavljaju pitanja jedni drugima.

(Dijalog između učenika uvijek oživljava čas, aktivira čas).

4. Svaki učenik dobija listić №1 - ukrštenica.

okomito:

1. Prelazak molekula iz pare u tečnost.

2. Proces praćen brzim stvaranjem i rastom mjehurića pare koji izbijaju.

3. Količina:

4. Prelazak supstance iz čvrstog u tečno stanje.

5. Fizička količina, mjereno u džulima.

6. Fizička veličina mjerena u kilogramima.

Horizontalno:

7. Transfer materije iz tečno stanje u čvrstu.

8. Kristali vode.

9. Prelazak molekula iz tečnosti u paru.

10. Supstanca čija je tačka topljenja 232 o C.

11. Gorivo.

12. Jedinica za temperaturu.

5. Svaki učenik dobija listić №2 - sto.

(Desna kolona mora biti popunjena).

Koji je simbol za ovu fizičku veličinu?

(Odgovori u tabelama su podebljani).

6. Svaki učenik dobija listić №3 - sto. (Desna kolona mora biti popunjena).

Koja jedinica odgovara ovoj fizičkoj veličini?

(Odgovori u tabelama su podebljani)

7. Kojem konceptu odgovara formula?

Q je količina toplote koja je potrebna za zagrevanje tela ili koju ono oslobađa tokom hlađenja.

3) Rješavanje grafičkih problema.

br. 1-Kvalitet. Razmotrivši grafikon zagrijavanja i topljenja kalaja, odgovorite na pitanja:

1. Koliko dugo se supstanca zagrijavala od -32°C do tačke topljenja?

2. Koliko dugo je trajao proces topljenja?

3. Šta znači dio DE grafikona?

Problem se rješava zajednički. Odgovori se zatim projektuju na ekran radi verifikacije.

3. Toplotna ravnoteža sa okolinom.

br. 2 - kvaliteta. Razmotrivši grafikon hlađenja i kristalizacije tvari, odgovorite na pitanja:

1. Za koju supstancu je sastavljen raspored?

2. Odrediti stanje tvari u dijelovima AB i BC.

3. U kojoj oblasti je došlo do oslobađanja toplote?

№4.

1. Za živu.

2. Tečnost, tečnost - čvrsta.

3. Na dionicama AB, BC.

br. 3 - izračunato. Razmotrivši grafikon zagrijavanja i topljenja leda, odgovorite na pitanja:

1. Koja je tačka topljenja supstance?

2. Koliko se toplote troši na zagrijavanje leda do tačke topljenja?

3. Izračunajte masu leda.

4. Koliko se toplote troši na topljenje dijela čvrstog tijela?

5. Izračunajte masu onog dijela čvrste tvari čija je supstanca u rastopljenom stanju?

6. Nađite masu onog dijela tijela čija je supstanca ostala u topljeni u čvrstom stanju.

Problem se rješava zajednički. Odgovori i rješenja se zatim projektuju na ekran radi provjere.

Dato: Rješenje:

6. m = m 1 -m 2 = 1,5 kg g.

br. 4. Uzimajući u obzir grafikon zagrijavanja vode i pretvaranja u paru, odgovorite na pitanja:

1. Koja je tačka ključanja vode (pri normalnom atmosferskom pritisku)?

2. Koliko se toplote troši na zagrevanje vode do tačke ključanja?

3. Izračunajte masu vode.

4. Koliko se toplote troši na pretvaranje dijela vode u paru na tački ključanja?

5. Izračunajte masu onog dijela vode čija je supstanca u parnom stanju.

6. Nađite masu onog dijela tvari koji ostaje u tekućem stanju.

Problem se rješava samostalno na listu №5.

4. 800 kJ.

6. m = m 1 - m 2 = 1,55 kg.

4) Sumiranje

Sakupivši listove sa urađenim zadacima, nastavnik ocenjuje uz komentare, zahvaljuje svima na saradnji. Učenici iznose svoje mišljenje o lekciji.

5) Domaći

Nastavnik objašnjava domaći zadatak:

1. Konstruirati grafik zagrijavanja i taljenja čelika u koordinatnim osa t od Q, ako je na zagrijavanje čelika od 500 o C do tačke topljenja utrošeno 500 kJ topline, a za topljenje 60 kJ topline.

2. Riješite po analogiji sa zadatkom br. 3. (Odgovorite na pitanja zadatka br. 3).