План урока "Количество теплоты"

Физика 8 класс.

Тема. Количество теплоты. Калориметрические опыты. Теплоемкость.

Цель: сформировать знания о количестве теплоты.

Задачи:

Образовательная: Объяснить работу количества теплоты с точки зрения внутренней энергии.

Развивающая: Развить умение учащихся применять данные знания на практике и в жизни.

Воспитательная: В целях развить научного мировоззрения учащихся показать роль физических экспериментов. Раскрыть причинно-следственные связи в изучаемом материале: количество теплоты, калориметрические опыты.

Оборудование: калориметрические опыты, таблица удельной теплоемкости.

Ход урока:

I.Орг. момент.

II Проверка домашнего задания.

Сообщения о теплопередаче.

III.Новый материал.

Теплотой называется такая форма передачи энергии, при которой осуществляется непосредственный обмен энергией между хаотически движущимися частицами взаимодействующих тел.

При этом за счёт переданной телу энергии усиливается неупорядоченное движение его частиц, т.е. увеличивается внутренняя энергия тела.

Пример: При соприкосновении двух тел с различной температурой частицы более нагретого передают часть своей энергии частицам менее нагретого тела, и их температуры уравновешиваются.

Процесс передачи внутренней энергии без совершения работы называется теплообменом.

Мерой энергии, переданной в форме теплоты в процессе теплообмена, служит величина, называемая количеством теплоты.

Обозначается количество теплоты Q, единица измерения в калориях (кал) или джоулях (Дж). 1кал=4,19Дж.

1калория – это количество теплоты, которое необходимо сообщить 1см³ чистой воды, чтобы повысить её температуру от 19,5⁰С до 20,5⁰С.

Телу необходимо сообщать разные количества теплоты для перевода его из одного состояния в другое в зависимости от того, через какие промежуточные состояния оно при этом проходит.

Пример: Для нагревания данной массы газа на Δt⁰С в изохорном процессе требуется меньшее количества теплоты, чем для такого же нагревания в изобарном процессе.

Теплота и работа обладают общим свойством, что они существуют лишь в процессе передачи энергии, а их численные значения зависят от вида этого процесса.

Если телу передаётся энергия в форме работы, то энергия упорядоченного движения. Если над телом совершается работа, то это может привести к увеличению любого вида энергии данного тела или других тел.

Пример: Пусть движущийся шар не упруго соударяется со стенкой, то после удара тело останавливается, и вся энергия его упорядоченного движения переходит в изменение внутренней энергии тела и стенки. Происходит переход энергии упорядоченного движения тела в энергию беспорядочного движения частиц. Такой переход энергии является необратимым.

Если телу передаётся энергия в форме теплоты, то это увеличивает энергию хаотического теплового движения его частиц и непосредственно приводит только к увеличению внутренней энергии тела.

Пример: При нагревании газа, заключённого в сосуде постоянного объёма, возрастают скорости движения молекул газа и увеличивается его внутренняя энергия.

В реальных условиях оба способа передачи энергии системе сопутствуют друг другу.

Пример: При нагревании металлического стержня происходит увеличение его внутренней энергии и одновременно тепловое расширение стержня, а следовательно, совершается работа.

Для изучения теплообмена между телами был изобретён прибор калориметр.

Калориметр представляет собой тонкостенный сосуд (1), поставленный на кусочки пробки (2) в другом большом сосуде (3) так, чтобы между стенами оставался слой воздуха. Сверху сосуды закрываются теплоизолирующей крышкой (4).

2

3

1

4

Количество теплоты можно вычислить по формуле:

(1), где с - удельная теплоёмкость вещества, m – масса данного вещества, t₁ и t₂ – начальная и конечная температура.

В процессе теплопередачи двух тел уравнение (1) примет вид:

- уравнение теплового баланса

IV. Закрепление нового материала.

1.Задача

, ,

Ответ:

2.В стакан с горячим чаем один раз опустили серебряную ложку, а в другой раз – алюминиевую такого же объёма. В каком случае понижение температуры в стакане окажется более значительным?

(Практически одинаково)

V. Итог урока.

Домашнее задание: §

Обобщение, оценки.