Методическая разработка урока по теме "Количество теплоты"

Количество теплоты. Уравнение теплового баланса.

1.Сегодня мы с вами вспомним и обобщим знания по теме «Внутренняя энергия. Количество теплоты». Познакомимся с «Уравнением теплового баланса» и будем решать задачи.

2.Начнем с повторения.

• Внутренняя энергия?

• Способы изменения внутренней энергии?

• Как меняется внутренняя энергия, когда

а) тело совершает работу;

б) над телом совершают работу?

• Теплопередача?

• Виды теплопередачи?

• Количество теплоты?

Мы с вами будем рассматривать теплообмен внутри теплоизолированной системы, состоящей из нескольких тел. В такой системе теплообмен происходит только между телами системы. Через некоторый промежуток времени наступает тепловое равновесие. Устанавливается общая для всех тел системы температура и теплообмен между телами прекращается.

Согласно закону сохранения энергии, количество теплоты, отданное одними телами равно количеству теплоты, полученному другими телами.

Отданное количество теплоты считается отрицательным.

Полученное количество теплоты – положительным.

Если в изолированной системе происходит теплообмен между несколькими телами, то

Q₁+Q₂+Q₃+…+Qn=0

Это выражение носит название уравнения теплового баланса.

Итак, в каких тепловых процессах тела получают или отдают количество теплоты?

Получают при нагревании, плавлении, парообразовании.

Отдают при охлаждении, кристаллизации, конденсации.

3. Алгоритм решения задач на уравнение теплового баланса.

• Записать краткое условие задачи и выразить все величины в СИ.

• Определить, какие вещества участвуют в теплообмене.

• Определить, какие тепловые процессы происходят с этими веществами, и написать формулы для этих тепловых процессов.

• Используя записанные формулы, составить уравнение теплового баланса, из которого выразить искомую величину и вычислить ее.

4.Прежде чем начать решать, давайте вспомним то, что нам сегодня понадобится

1л = 0,001 м³

В случае чистой воды числовые значения объема в литрах и массы в килограммах совпадают. m = 1 кг

1. В сосуд, содержащий 2л воды при температуре 20°С, вливают горячую воду при 80°С. Каков объем горячей воды, если установилась общая температура 60°С?

В этой и последующих задачах потерями теплоты в калориметре пренебречь.

2. В сосуд, содержащий 2л воды при температуре 20°С, опускают металлический цилиндр массой 1,2кг нагретый до 95°С.Через некоторое время установилась общая температура 25°С. Определить удельную теплоемкость металла.

3. В сосуд, содержащий 2л воды при температуре 20°С, впустили водяной пар при 100°С. Какова масса пара, если установилась общая температура 50°С?

4. В сосуд, содержащий 2л воды при температуре 20°С, положили 10 кусочков льда массами по 50г каждый, взятые из холодильника при температуре -10°С. Какая общая температура устанавливается?

5. Сосуд, содержащий 2л воды при температуре 20°С, поставили на газовую горелку с КПД 50%. Сколько газа надо сжечь, чтобы вскипятить воду?

6. 2л воды при температуре 20°С налили в чайник с мощностью Вт и нагревают в течении 2мин. Определить конечную температуру воды и КПД чайника.

5. Итак, сегодня мы с вами решали задачи на уравнение теплового баланса. В теплоизолированной системе количество теплоты, отданное одними телами равно количеству теплоты, полученному другими телами.

6. Д/З §77, Р. № 645, 646, 651