Lecția în clasa a VIII-a

Procese termice

Ori de câte ori mintea poate formula adevărul, ea celebrează o mică victorie.

J.Santayana

Procese termice.

Lecție de generalizare și testare a cunoștințelor elevilor.

Scopul lecției: pentru a-și forma capacitatea de generalizare și sistematizare a materialului studiat pe tema: „ Energie interna, modalități de a o schimba. Procese termice. Grafice ale temperaturii în funcție de timp. Formule de bază pentru calcularea cantității de căldură.

Diferențele în structura moleculară a solidului, lichidului și corpuri gazoase(fragment „Comportarea moleculelor într-un lichid, gaz și solid”)

Viteza de mișcare a moleculelor depinde de temperatura corpului

Un fapt interesant (Ya.I. Perelman)

O persoană este mult mai rezistentă în raport cu căldura decât se crede de obicei: este capabilă să reziste în interior ţările sudice temperaturi mult peste ceea ce noi în zona temperată considerăm abia suportabile. Vara, în Australia Centrală, se observă adesea temperaturi de 46 ° C; chiar şi 55 0 C s-au notat acolo la umbră. La traversarea Mării Roșii către Golful Persic, temperatura în spațiile navei ajunge la 50 ° C și mai mult, în ciuda ventilației continue.

Cele mai ridicate temperaturi observate în natură pe glob nu au depășit 57 ° C, înregistrate în Valea Morții din California. Căldura din Asia Centrală nu depășește 50 ° C.

Au fost efectuate experimente pentru a determina cea mai mare temperatură pe care corpul uman o poate rezista. S-a dovedit că, cu o încălzire foarte treptată în aer uscat, este capabil să reziste nu numai la punctul de fierbere al apei, 100 ° C, ci și mult mai mare, până la 160 ° C, ceea ce a fost dovedit de fizicienii englezi Blagden și Chantry, care a petrecut ore întregi într-un cuptor de panificație încălzit. „Puteți fierbe ouă și prăji o friptură în aerul unei camere în care oamenii rămân inofensivi pentru ei înșiși”, notează J. Tyndall cu această ocazie.

1. Încălzim unghia pe o lampă cu spirt, apoi o coborâm în apă rece. Cum s-au modificat următorii parametri:

Viteza de mișcare a moleculelor de fier atunci când sunt încălzite

Viteza de mișcare a moleculelor de apă

Volumul unghiei în aceste experimente

Întrebare: „Ce energie a corpului s-a schimbat?”

Definiție. Energia internă este energia cinetică a tuturor moleculelor care alcătuiesc corpul și energie potențială interacțiunile lor.

1. Au energie internă: aer; un monument de granit, un corp cu temperatura de 0 °C un corp cu temperatura de -200 °C?

Provocare pentru iubitorii de biologie

Șoarecii tremură nu numai de frig, ci și pentru a se încălzi. Când mușchii scheletici tremură, nu se eliberează atât de multă căldură, dar reacțiile biochimice de eliberare a căldurii sunt accelerate brusc. Mouse-ul va tremura, va bate din dinți și va lansa „sistemul său de încălzire” la putere maximă.

Și de ce se schimbă energia internă a mouse-ului? ( energie mecanică devine intern).

Modalități de a schimba energia internă

DIN Finalizarea lucrărilor mecanice Transfer de căldură

Conducție termică Convecție Radiație

Animații

1. De ce tufele de trandafiri sunt acoperite cu rumeguș pentru iarnă? (Rumegul este un slab conductor de căldură)

2. Bondarii colectează nectar și polen chiar și în Arctica. De ce nu îngheață?

3. De ce mânerele fiarelor de călcat, tigăilor, fiarelor de lipit sunt din lemn sau plastic?

4. În cabina de duș de vară, rezervorul de apă a fost vopsit în negru. De ce?

5. Există pereți din aer subțire?

Experimente.1. Încălzirea unui balon cu apă și cristale de permanganat de potasiu.

2. Încălzim sticla fațetată

Proverbe, zicători și ghicitori:

1. Zăpada este o pătură pentru grâu: cu cât este mai groasă, cu atât doarme mai bine.

2. Lumina trece, dar nu eliberează căldură. (Sticlă)

3. Nu este mai cald iarna, nici mai rece vara. (Pivniţă)

4. Sub fereastră, acordeonul este fierbinte ca focul. (Bateria de încălzire.)

Cea mai importantă etapă în dezvoltarea teoriei fenomenelor termice a fost stabilirea unei diferențe între conceptele de „cantitate de căldură” și „temperatură”. Primul care a formulat clar ideea necesității de a distinge între două caracteristici ale fenomenelor termice - extins (căldură) și intens (temperatura) - a fost omul de știință englez Joseph Black.

Cantitatea de căldură- energia pe care organismul o primeste sau o degaja in procesul de transfer de caldura.

Completarea primelor două rânduri ale tabelului (procese de încălzire și răcire)

Sarcini experimentale.

Luați o eprubetă umplută pe jumătate cu apă, țineți strâns în mână. Folosind un pahar și un termometru, determinați cantitatea de căldură transferată apei în timpul procesului de transfer de căldură.

Răspuns:Q= cum (t 2 – t 1 )

Rezolvarea problemelor de calitate

1. Două corpuri de aceeași masă făcute din argint și cupru au fost coborâte în apă clocotită. Au primit corpurile aceeași cantitate de căldură?

2. Două corpuri de cupru și plumb, având aceeași temperatură, au transferat aceeași cantitate de căldură. Care corp este mai fierbinte dacă masele corpurilor sunt aceleași?

3. Piesele de oțel și de cupru au fost încălzite la aceeași temperatură și scufundate în apă pentru întărire. Au emis semifabricate aceeași cantitate de căldură dacă masele lor sunt egale?

Răspunsuri: din cupru, plumb, oțel.

Sarcina 1

Câtă căldură primește o persoană bând un pahar cu apă cântărind 100 g la o temperatură de 46,6 ° C, dacă temperatura normală a unei persoane este de 36,6 ° C? (4200 J.)

O persoană primește energie atunci când mănâncă, în timpul somnului și cheltuiește în timpul muncii fizice și mentale. Pentru a fi frumos atât în ​​spirit, cât și în corp, trebuie să existe un echilibru între consumul și cheltuielile de energie. Pentru a face acest lucru, trebuie să duceți un stil de viață sănătos.

Căldura specifică de ardere a alimentelor, J/kg

Pâine de secară………………8 880

Carne de vită…………………..7 524

Chefir…………...2 700

Lapte…………………….2 800

Hering……………………..12 900

Experiența 1. Arderea unei lumânări. „Pentru a-i încălzi pe alții, trebuie să ardă o lumânare” (Michael Faraday)

2. Acoperiți lumânarea cu un pahar gol. Ce condiție de ardere este încălcată?

Procesul de ardere: La ardere, atomii de carbon se combină cu doi atomi de oxigen pentru a forma dioxid de carbon.

Umplerea a 3 rânduri din tabel

Referință istorică

Producerea și dezvoltarea focului este o pagină semnificativă în istoria civilizației. Arheologii au stabilit că rămășițele primelor incendii au o vechime de aproximativ 400 de mii de ani. Apoi focul a fost primit întâmplător (din fulger), sprijinit și protejat. Mai târziu (în urmă cu aproximativ 300.000 de ani), genii obscure au învățat cum să facă foc prin frecare și chiar mai târziu au inventat un tinderbox, care a fost folosit până în secolul al XIX-lea. Meciurile au apărut în 1855.

Astăzi, energia internă a combustibilului este utilizată atât de larg și divers încât există o lipsă acută de cărbune, petrol și gaz. Utilizarea rațională și economică a combustibilului devine extrem de importantă. Potrivit celor mai optimisti

perspectivele rezervelor explorate vor dura doar 500 de ani.

Sarcina 2

Pentru alimentarea unui cazan de încălzire a apei, este nevoie de 35 MJ de energie pe zi. Cât trebuie să arzi zilnic pentru a alimenta cazanul: a) - lemne de foc;

a fierbe;

c) - cărbune;

d) - gaze naturale;

e) - cărbune.

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

Care substanță eliberează cea mai mare energie atunci când este arsă? (hidrogen)

Compania japoneză de automobile Mazda în prima jumătate a anilor 1990. proiectat și testat prima mașină alimentată cu hidrogen din lume. Poate parcurge 230 km fără realimentare și atinge viteze de până la 170 km/h. Mașina este echipată nu cu un motor convențional, ci cu un motor rotativ de 130 CP. Cu. În 1996 Compania germană de automobile Daimler-Benz a lansat o mașină alimentată cu celule de combustibil cu hidrogen.

Sarcini și întrebări:

1. Hidrogenul poate fi în stare lichidă?

2. Poate exista fier lichid?

3. Cum se numește procesul de tranziție a unei substanțe din stare solidă in lichid?

Umplerea a 4 și 5 rânduri ale tabelului

4. Temperatura arzatorului cu gaz 500 °C. Vase, ce materiale pot fi folosite?

5. Ce metal se va topi în palma mâinii tale?

6. Sunteți proiectantul șef al unui aparat pentru zborul către Soare. Temperatura fotosferei solare este de 6000 °C. Din ce materiale poate fi fabricat dispozitivul?

Sarcina de testare (lucrare pe cărți)

Conform programului, determinați din ce substanță este făcută piesa; care dintre procese corespunde secțiunii 1, 2; câtă căldură se eliberează în timpul acestor procese, dacă masa piesei este de 100 g?
Răspunsuri: 1 opțiune AVBAG; Opțiunea 2 VGABV; 3 opțiune BAGVA; 4 opțiune BBVGA;

5 opțiune GGADB.

Pot fi înăuntru stare gazoasă fier și aur?

Aerul poate fi atât solid, cât și lichid?

Vaporizarea (evaporarea) este procesul de trecere de la starea solidă la starea gazoasă.

Umplerea a 6 și 7 rânduri ale tabelului

O provocare pentru iubitorii de literatură.

„Ploaia s-a revărsat pe neașteptate, iar apoi furtuna s-a transformat într-un uragan. Chiar în locul în care procuratorul și marele preot vorbeau despre amiază, lângă banca de marmură din grădină, un chiparos a fost spart cu o lovitură ca de tun, ca de trestie. Împreună cu praf de apă și grindină, trandafiri smulși, frunze și nisip au fost duși la balcon sub coloane. (M. A. Bulgakov. Maestrul si Margareta).

Așa descrie Bulgakov ploaia, ploaie, uragan, grindină. Povestește despre aceste fenomene naturale din punctul de vedere al fizicii. Ce procese termice sunt prezentate în acest fragment? Este posibil să se determine temperatura aerului din vreme? (Ploaia și ploaia sunt procese de condensare a apei în atmosferă. Grindina este procesul de cristalizare a apei în atmosferă. Apa în stare lichidă și solidă este în echilibru la 0°C , deci se poate presupune că temperatura este aproape de 0 ° C.)

1. De ce temperatura apei răcite dintr-un pahar este întotdeauna mai mică decât temperatura camerei?

2. De ce prescrie un medic un diaforetic pentru febră?

3. De ce se învețește pâinea?

4. Care este cea mai mare temperatură care poate fi măsurată cu un termometru cu alcool?

Fapt interesant.

1. Iepurele are urechi mari, dar deloc pentru a asculta, ci pentru a... transpira cu ele. Un iepure stă sub un tufiș în căldura verii și nu-i vine deloc să bea. Excesul de căldură scapă prin urechile subțiri de iepure fierbinte cu un număr mare de vase de sânge. Fiecare centimetru pătrat al urechii emite până la 10 calorii de căldură pe oră. În căldura urechilor iepurelui se îndepărtează o treime din căldura generată în timpul metabolismului.

2. Un elefant nu are o singură glandă sudoripare în piele. Și este posibil să se supraîncălzi la căldură și la locul de muncă. Dar iazul elefanților este mereu „la îndemână”, adică. sub portbagaj. Un elefant ridică saliva din gură cu trunchiul și o unge pe corp. Imediat se simte ușurare - la urma urmei, saliva se evaporă bine.

3. Blana câinilor este foarte caldă și practic nu există glande sudoripare în piele (există doar pe degetele de la picioare). Câinii nu transpiră niciodată. Vara sunt deosebit de calde. Pentru a se răcori, câinele deschide larg gura și scoate limba. Saliva de pe limbă, maxilare și palat începe să se evapore intens, iar temperatura corpului scade la normal.

experiment fizic

Determinarea tipului de lichid (apă, alcool)

Fapte interesante

Pe cel mai înalt munte - Chomolungma (Himalaya) la o altitudine de 8848m, apa fierbe la 70 ° C, iar în oale - oale sub presiune, punctul de fierbere ajunge la 120 ° C la o presiune de 200 kPa.

Sarcina 3

100 g de gheață, luate la -10°C, au fost aruncate pe aragaz și s-a evaporat. Temperatura aburului 100°C

Ce energie este absorbită de gheață?

Teme pentru acasă

fluctuatii. Formule pentru calcul valori care caracterizează mișcare oscilantă. Programa dependențe coordonatele corpului oscilante din timp, cale primindu-l...

Inapoi inainte

Atenţie! Previzualizarea slide-ului are doar scop informativ și este posibil să nu reprezinte întreaga amploare a prezentării. Dacă sunteți interesat acest lucru vă rugăm să descărcați versiunea completă.

Obiectivele lecției: dezvoltarea interesului pentru fizică, repetarea, generalizarea și sistematizarea cunoștințelor, educația independenței, capacitatea de a trage concluzii, de a analiza ceea ce au văzut.

Echipament: calculator, proiector multimedia, carduri de cuvinte încrucișate și tabele.

În timpul orelor

1) Moment organizatoric:

Profesorul anunță obiectivele lecțiilor.

2) Studiu frontal (încălzire):

Cu ajutorul unui proiector sunt afișate imagini, întrebări, răspunsuri, clipuri video, tabele, formule, grafice, soluții de probleme, teme.

1. Pe ecran - desene care ilustrează trei tipuri de transfer de căldură:

Explicați tipurile de transfer de căldură.

2. Continuați fraza: „Cantitatea de căldură se numește:.”

3. Vizualizarea clipurilor video ("Topire", "Vaporizare").

După vizionare, elevii își pun întrebări reciproc.

(Dialogul între elevi însuflețește întotdeauna lecția, activează clasa).

4. Fiecărui elev i se dă o fișă №1 - cuvinte încrucișate.

Vertical:

1. Tranziția moleculelor de la vapori la lichid.

2. Un proces însoțit de formarea și creșterea rapidă a bulelor de vapori care apar.

3. Cantitate:

4. Trecerea unei substanțe de la starea solidă la starea lichidă.

5. Cantitate fizica, măsurată în jouli.

6. O mărime fizică măsurată în kilograme.

Orizontal:

7. Transfer de materie din stare lichidaîn solid.

8. Cristale de apă.

9. Tranziția moleculelor de la lichid la vapori.

10. O substanță al cărei punct de topire este 232 o C.

11. Combustibil.

12. Unitate de temperatură.

5. Fiecărui elev i se dă o foaie №2 - masa.

(Coloana din dreapta trebuie completată).

Care este simbolul acestei mărimi fizice?

(Răspunsurile din tabele sunt cu caractere aldine).

6. Fiecărui elev i se dă o foaie №3 - masa. (Coloana din dreapta trebuie completată).

Ce unitate corespunde acestei mărimi fizice?

(Răspunsurile din tabele sunt cu caractere aldine)

7. Cu ce ​​concept corespunde formula?

Q este cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi corpul sau eliberată de acesta în timpul răcirii.

3) Rezolvarea problemelor grafice.

Nr. 1-Calitate. După ce ați analizat graficul încălzirii și topirii staniului, răspundeți la întrebările:

1. Cât timp s-a încălzit substanța de la -32°C până la punctul de topire?

2. Cât a durat procesul de topire?

3. Ce înseamnă secțiunea diagramei DE?

Problema este rezolvată în comun. Răspunsurile sunt apoi proiectate pe un ecran pentru verificare.

3. Echilibru termic cu mediul.

Nr. 2 - calitate. Având în vedere graficul răcirii și cristalizării unei substanțe, răspundeți la întrebările:

1. Pentru ce substanță este întocmit graficul?

2. Determinați starea materiei în secțiunile AB și BC.

3. În ce zonă a avut loc degajarea de căldură?

№4.

1. Pentru mercur.

2. Lichid, lichid - solid.

3. Pe tronsoanele AB, BC.

Nr. 3 - calculat. După ce ați analizat graficul încălzirii și topirii gheții, răspundeți la întrebările:

1. Care este punctul de topire al substanței?

2. Câtă căldură este cheltuită pentru încălzirea gheții până la punctul de topire?

3. Calculați masa gheții.

4. Câtă căldură este cheltuită pentru topirea unei părți a unui corp solid?

5. Calculați masa acelei părți dintr-un solid a cărei substanță se află în stare topită?

6. Aflați masa acelei părți a corpului, a cărei substanță a rămas în topitură în stare solidă.

Problema este rezolvată în comun. Răspunsurile și soluțiile sunt apoi proiectate pe un ecran pentru verificare.

Dat: Soluție:

6. m \u003d m 1 -m 2 \u003d 1,5 k g.

nr. 4. Luând în considerare graficul încălzirii apei și transformând-o în abur, răspundeți la întrebările:

1. Care este punctul de fierbere al apei (la presiunea atmosferică normală)?

2. Câtă căldură se consumă pentru încălzirea apei până la punctul de fierbere?

3. Calculați masa apei.

4. Câtă căldură se consumă pentru a transforma o parte din apă în abur la punctul de fierbere?

5. Calculați masa acelei părți de apă a cărei substanță se află în stare de vapori.

6. Aflați masa acelei părți a substanței care rămâne în stare lichidă.

Problema este rezolvată independent pe foaie №5.

4. 800 kJ.

6. m \u003d m 1 - m 2 \u003d 1,55 kg.

4) Rezumă

După ce a strâns foile cu temele finalizate, profesorul notează cu comentarii, mulțumește tuturor pentru cooperare. Elevii își exprimă părerea despre lecție.

5) Tema pentru acasă

Profesorul explică tema pentru acasă:

1. Construiți un grafic de încălzire și topire a oțelului în axele de coordonate t din Q, dacă 500 kJ de căldură au fost cheltuite pentru încălzirea oțelului de la 500 o C până la temperatura de topire și 60 kJ de căldură au fost cheltuite pentru topire.

2. Rezolvați prin analogie cu sarcina nr. 3. (Răspundeți la întrebările sarcinii nr. 3).