Решение задач по теме Удельная теплота сгорания. Удельная теплота плавления

Урок № Решение задач по теме «Удельная теплота сгорания. Удельная теплота плавления»

Цель урока: Отработка практических навыков при решении задач. Развитие навыков устного счета.

Ход урока

Повторение изученного материала.

Нужно научить школьников не только рисовать графики изменения температуры при различных тепловых процессах, но и читать их. Для этого можно вычертить на доске ряд графиков плавления или кристаллизации твердых тел и предложить учащимся ответить на ряд вопросов по ним:

1. Какова температура плавления вещества?

2. График плавления (кристаллизации) какого вещества изображен на чертеже?

3. Какому состоянию вещества соответствует тот или иной отрезок на графике?

4. Каким процессам соответствует тот или иной участок на графике?

5. Как долго продолжался процесс плавления (кристаллизации)?

6. На сколько градусов изменилась температура за время наблюдения?

Фронтальный опрос

1. Дайте определение количества теплоты. Назовите единицу количества теплоты.

2. Напишите формулу для расчета количества теплоты, необ­ходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлажде­нии.

3. Что показывает удельная теплоемкость вещества? Какова единица удельной теплоемкости вещества?

4. Что показывает удельная теплота сгорания? Какова едини­ца этой физической величины?

5. Как вычислить количество теплоты, выделяемое при сго­рании топлива массой m?

6. Почему температура плавящегося вещества остается неиз­менной в течение всего процесса плавления? На что расходуется энергия нагревателя в процессе плавления кристаллического веще­ства?

7. Почему температура вещества в течение всего процесса отвердевания (кристаъ1изации) остается неизменной? Чему равно количество теплоты, выделенное веществом в процессе отвердева­ния (кристаллизации)?

Решение расчетных задач

Эту часть урока можно условно разделить на два этапа: совместная ра­бота «учитель - класс», когда решение и разбор отдельных задач у доски приводит учитель, и самостоятельная работа учеников. Именно на втором этапе урока можно оценить работу отдельных учеников. У доски учитель может разобрать решения следующих задач:

Задача 1

Какое количество теплоты необходимо для плавления 2 кг свинца? На­чальная температура свинца 327°С.

Задача 2

Какое количество теплоты выделится при превращении 4 л воды в лед? Начальная температура воды 20°С.

Знак «-» в ответе указывает на то, что внутренняя энергия вещества уменьшилась на 16,96 • 10⁵ Дж.

Задача 3

На две горелки одинаковой мощности поставили два сосуда, в которых находится по 1 кг льда и свинца. Начальные температуры веществ равны соответственно 0°С и 327°С. Какое из веществ быстрее превратится в жид­кость?

Решение:

Так как Q = ·m, то при одинаковых начальных условиях быстрее рас­плавится вещество с меньшим значением .

По таблице находим:

для льда: = 3,4 • 10⁵.Дж/кг;

для свинца: = 0,25 • 10⁵ Дж/кг.

Т. к. , следовательно, быстрее расплавится свинец.

Задача 4

Для нагревания воды в баке нужно затратить 4,2 · 10⁷ Дж энергии. Сколько для этой цели нужно сжечь: а) дре­весного угля; б) природного газа; в) керосина?

Задача 5

Какое количество теплоты нужно затратить, чтобы превратить 2 кг льда, взятого при температуре 0 °С, в воду темпе­ратурой 40°С?

Ответ: Q = 1016 кДж 1 МДж

Задача 6

Какое количество теплоты потребуется для расплавле­ния:

а) бруска олова массой 2 кг, температура которого 12 °С;

б) кусочка льда массой 50 г, имеющего температуру -10 °С?

Задача 6, б)

Для самостоятельного решения можно предложить следующие задачи:

Задача 7

Для плавления куска парафина массой 400 г, взятого при температуре плавления, потребовалось 60 кДж тепла. Определите удельную теплоту плавления парафина.

(Ответ: = 1,5 • 10⁵ Дж/кг.)

Задача 8

Для плавления куска льда, взятого при температуре -10°С, потребова­лось 722 кДж тепла. Определите массу льда. _л = 3,4 • 10⁵ Дж/кг. (Ответ: т = 2 кг)

Задача 9

Какое количество теплоты выделится в окружающую среду при кри­сталлизации 0,6 кг олова?

(Ответ: -34,4 кДж.)

Домашнее задание: повторить § 12 - 15; № 1074-1077.