открит урок по физика в 8 "Е" клас
MOU гимназия № 77, о. Толиати
учители по физика
Иванова Мария Константиновна
Тема на урока:
Решаване на задачи за изчисляване на количеството топлина, необходимо за нагряване на тялото или отделено от него при охлаждане.
Датата на:
Целта на урока:
да развият практически умения за изчисляване на количеството топлина, необходимо за отопление и отделено при охлаждане;
развиват умения за броене, подобряват логическите умения при анализиране на сюжета на проблемите, решаване на качествени и изчислителни проблеми;
да култивират способността да работят по двойки, да уважават мнението на опонента и да защитават своята гледна точка, да бъдат внимателни при изпълнение на задачи по физика.
Оборудване на урока:
компютър, проектор, презентация по темата (Приложение № 1), материали от единна колекция от цифрови образователни ресурси.
Тип урок:
разрешаване на проблем.
„Пъхнете пръста си в пламъка от кибрит и ще изпитате усещане, което не е равно на небето или на земята; обаче всичко, което се е случило, е просто резултат от сблъсъци на молекули.
Дж. Уилър
По време на часовете:
Организиране на времето
Поздрав към учениците.
Проверка за отсъстващи ученици.
Представяне на темата и целите на урока.
Проверка на домашните.
1.Фронтално проучване
Какъв е специфичният топлинен капацитет на дадено вещество? (Слайд #1)
Каква е единицата за специфичен топлинен капацитет на вещество?
Защо водните тела замръзват бавно? Защо ледът не напуска реките и особено езерата дълго време, въпреки че времето е топло от дълго време?
Защо е достатъчно топло на черноморското крайбрежие на Кавказ дори през зимата?
Защо някои метали се охлаждат много по-бързо от водата? (Слайд #2)
2. Индивидуално проучване (карти с многостепенни задачи за няколко ученика)
Проучване на нова тема.
1. Повторение на понятието количество топлина.
Количество топлина- количествена мярка за промяна вътрешна енергияпо време на пренос на топлина.
Количеството топлина, погълната от тялото, се счита за положително, а количеството отделена топлина е отрицателно. Изразът „тялото има определено количество топлина“ или „тялото съдържа (съхранява) известно количество топлина“ няма смисъл. Количеството топлина може да бъде получено или отдадено във всеки процес, но не може да бъде притежавано.
По време на топлообмен на границата между телата бавно движещи се молекули на студено тяло взаимодействат с бързо движещи се молекули на горещо тяло. В резултат на това кинетичните енергии на молекулите се изравняват и скоростите на молекулите на студено тяло се увеличават, а на горещо тяло намаляват.
При топлообмен няма преобразуване на енергия от една форма в друга; част от вътрешната енергия на горещо тяло се прехвърля към студено тяло.
2. Формулата за количеството топлина.
Извличаме работеща формула за решаване на задачи за изчисляване на количеството топлина: Q = см ( T 2 - T 1 ) - писане на дъската и в тетрадките.
Откриваме, че количеството топлина, отдадено или получено от тялото, зависи от началната температура на тялото, неговата маса и неговия специфичен топлинен капацитет.
В практиката често се използват топлинни изчисления. Например, при изграждането на сгради е необходимо да се вземе предвид колко топлина трябва да даде цялата отоплителна система на сградата. Трябва също да знаете колко топлина ще отиде в околното пространство през прозорци, стени, врати.
3 . Зависимостта на количеството топлина от различни величини . (Слайдове #3, #4, #5, #6)
4 . Специфична топлина (Слайд номер 7)
5. Единици за измерване на количеството топлина (Слайд номер 8)
6. Пример за решаване на задача за изчисляване на количеството топлина (Слайд номер 10)
7. Решаване на задачи за изчисляване на количеството топлина на дъската и в тетрадките
Освен това установяваме, че ако се извършва топлообмен между телата, тогава вътрешната енергия на всички нагревателни тела се увеличава с толкова, колкото намалява вътрешната енергия на охлаждащите тела. За целта използваме примерна решена задача от § 9 на учебника.
Динамична пауза.
IV. Затвърдяване на изучения материал.
1. Въпроси за самоконтрол (Слайд номер 9)
2. Решаване на проблеми с качеството:
Защо в пустините през деня е горещо, а през нощта температурата пада под 0°C? (Пясъкът има нисък специфичен топлинен капацитет, така че бързо се нагрява и охлажда.)
Парче олово и парче стомана с еднаква маса са били ударени с чук еднакъв брой пъти. Кое парче стана по-горещо? Защо? (Парчето олово се нагрява повече, тъй като специфичният топлинен капацитет на оловото е по-малък.)
Защо железните печки затоплят помещението по-бързо от тухлените печки, но не остават топли толкова дълго? (Специфичният топлинен капацитет на медта е по-малък от този на тухлата.)
Медни и стоманени тежести с еднаква маса получават равни количества топлина. Коя тежест ще промени най-много температурата? (При мед, защото специфичният топлинен капацитет на медта е по-малък.)
Кое използва повече енергия: загряване на вода или отопление алуминиев тиганако масите им са еднакви? (За отопление на вода, тъй като специфичният топлинен капацитет на водата е голям.)
Както знаете, желязото има по-висок специфичен топлинен капацитет от медта. Следователно жило, направено от желязо, би имало по-голям запас от вътрешна енергия от същото жило, направено от мед, ако техните маси и температури са еднакви. Защо, въпреки това, върховете на поялника са направени от мед? (Медта има висока топлопроводимост.)
Известно е, че топлопроводимостта на метала е много по-голяма от топлопроводимостта на стъклото. Защо тогава калориметрите са направени от метал, а не от стъкло? (Металът има висока топлопроводимост и ниска специфична топлина, поради което температурата вътре в калориметъра бързо се изравнява и малко топлина се изразходва за нагряването му. В допълнение, излъчването на метал е много по-малко от излъчването на стъкло, което намалява загубата на топлина.)
Известно е, че рохкавият сняг предпазва добре почвата от замръзване, тъй като съдържа много въздух, който е лош проводник на топлина. Но в края на краищата дори слоеве въздух граничат с почвата, която не е покрита със сняг. Защо тогава тя не замръзва много в този случай? (Въздухът, в контакт с непокритата със сняг почва, е постоянно в движение, смесен. Този движещ се въздух отнема топлината от земята и увеличава изпарението на влагата от нея. Въздухът, който се намира между частиците сняг, е неактивен и като лош проводник на топлина предпазва земята от замръзване.)
3. Решение на изчислителни задачи
Първите две задачи се решават от силно мотивирани ученици на дъската с колективен разговор. Намираме правилните подходи в разсъжденията и решаването на проблеми.
Задача №1.
При нагряване на парче мед от 20 ° C до 170 ° C са изразходвани 140 000 J топлина. Определете масата на медта.
Задача №2
Какъв е специфичният топлинен капацитет на течност, ако са необходими 150 000 J за нагряване на 2 литра от нея с 20 ° C. Плътността на течността е 1,5 g / cm³
Учениците отговарят по двойки на следните въпроси:
Задача номер 3.
Две медни топки с маса m ои 4м онагрят така, че и двете топки да получат еднакво количество топлина. В същото време голямата топка се нагрява с 5 ° C. Колко се нагрява топката с по-малка маса?
Задача номер 4.
Колко топлина се отделя, когато 4 m³ лед се охладят от 10°C до -40°C?
Задача номер 5.
В този случай ще е необходима повече топлина за нагряване на две вещества, ако нагряването на две вещества е еднакво ∆ T 1 = ∆T 2 Първото вещество е тухла с маса 2 kg и s = 880 J / kg ∙ ° C, а месингът - маса 2 kg и s \u003d 400 J / kg ∙ ° C
Задача номер 6.
Стоманен прът с маса 4 kg се нагрява. В този случай са изразходвани 200 000 J топлина. Определете крайната телесна температура, ако първоначалната температура е такава T 0 = 10°C
Когато учениците сами решават задачи, естествено е да възникват въпроси. Най-често задаваните въпроси се обсъждат колективно. На тези въпроси, които са от частен характер, се дава индивидуален отговор.
Отражение. Поставяне на знаци.
Учител: И така, момчета, какво научихте в урока днес и какво ново научихте?
Примерни отговори на ученици :
Разработени умения за решаване на качествени и изчислителни задачи по темата „Изчисляване на количеството топлина, необходимо за нагряване на тялото и отделено при охлаждане“.
На практика се убедихме как се припокриват и свързват предмети като физика и математика.
Домашна работа:
Решете задачи № 1024, 1025 от сборника със задачи на В.И. Лукашик, Е. В. Иванова.
Самостоятелно измислете задача за изчисляване на количеството топлина, необходимо за загряване на тялото или отделено от него при охлаждане.
Упражнение 81.
Изчислете количеството топлина, което ще се отдели при редукция на Fe 2O3 метален алуминий, ако се получи 335,1 g желязо. Отговор: 2543,1 kJ.
Решение:
Уравнение на реакцията:
\u003d (Al 2 O 3) - (Fe 2 O 3) \u003d -1669,8 - (-822,1) \u003d -847,7 kJ
Изчисляване на количеството топлина, което се отделя при получаване на 335,1 g желязо, произвеждаме от пропорцията:
(2 . 55,85) : -847,7 = 335,1 : Х; x = (0847,7 . 335,1)/ (2 . 55,85) = 2543,1 kJ,
където 55,85 е атомната маса на желязото.
Отговор: 2543,1 kJ.
Топлинен ефект на реакцията
Задача 82.
Газообразен етилов алкохол C2H5OH може да се получи чрез взаимодействие на етилен C 2 H 4 (g) и водна пара. Напишете термохимичното уравнение за тази реакция, като предварително сте изчислили топлинния й ефект. Отговор: -45,76 kJ.
Решение:
Уравнението на реакцията е:
C2H4 (g) + H2O (g) \u003d C2H5OH (g); =?
Стойностите на стандартните топлини на образуване на веществата са дадени в специални таблици. Като се има предвид, че топлините на образуване на прости вещества условно се приемат равни на нула. Изчислете топлинния ефект на реакцията, като използвате следствието от закона на Хес, получаваме:
\u003d (C 2 H 5 OH) - [ (C 2 H 4) + (H 2 O)] \u003d
= -235,1 -[(52,28) + (-241,83)] = - 45,76 kJ
Реакционните уравнения, в които техните състояния на агрегиране или кристална модификация са посочени в близост до символите на химичните съединения, както и числената стойност на топлинните ефекти, се наричат термохимични. В термохимичните уравнения, освен ако не е посочено друго, стойностите на топлинните ефекти при постоянно налягане Q p са посочени равни на промяната в енталпията на системата. Стойността обикновено се дава от дясната страна на уравнението, разделена със запетая или точка и запетая. Приемат се следните съкращения за агрегатното състояние на материята: Ж- газообразен, и- течност, да се
Ако в резултат на реакция се отделя топлина, тогава< О. Учитывая сказанное, составляем термохимическое уравнение данной в примере реакции:
C 2 H 4 (g) + H 2 O (g) \u003d C 2 H 5 OH (g); = - 45,76 kJ.
Отговор:- 45,76 kJ.
Задача 83.
Изчислете топлинния ефект от реакцията на редукция на железен (II) оксид с водород въз основа на следните термохимични уравнения:
а) EEO (c) + CO (g) \u003d Fe (c) + CO 2 (g); = -13,18 kJ;
b) CO (g) + 1/2O 2 (g) = CO 2 (g); = -283,0 kJ;
c) H2 (g) + 1/2O2 (g) = H2O (g); = -241,83 kJ.
Отговор: +27,99 kJ.
Решение:
Уравнението на реакцията за редукция на железен оксид (II) с водород има формата:
EeO (k) + H 2 (g) \u003d Fe (k) + H 2 O (g); =?
\u003d (H2O) - [ (FeO)
Топлината на образуване на водата се дава от уравнението
H 2 (g) + 1/2O 2 (g) = H 2 O (g); = -241,83 kJ,
и топлината на образуване на железен оксид (II) може да се изчисли, ако уравнение (a) се извади от уравнение (b).
\u003d (c) - (b) - (a) \u003d -241,83 - [-283.o - (-13,18)] \u003d + 27,99 kJ.
Отговор:+27,99 kJ.
Задача 84.
При взаимодействието на газообразен сероводород и въглероден диоксид се образуват водни пари и въглероден дисулфид СS 2 (g). Напишете термохимичното уравнение за тази реакция, предварително изчислете нейния топлинен ефект. Отговор: +65,43 kJ.
Решение:
Ж- газообразен, и- течност, да се- кристален. Тези символи се пропускат, ако агрегатното състояние на веществата е очевидно, например O 2, H 2 и др.
Уравнението на реакцията е:
2H 2 S (g) + CO 2 (g) \u003d 2H 2 O (g) + CS 2 (g); =?
Стойностите на стандартните топлини на образуване на веществата са дадени в специални таблици. Като се има предвид, че топлините на образуване на прости вещества условно се приемат равни на нула. Топлинният ефект на реакцията може да се изчисли с помощта на следствието e от закона на Хес:
\u003d (H 2 O) + (CS 2) - [(H 2 S) + (CO 2)];
= 2(-241.83) + 115.28 – = +65.43 kJ.
2H 2 S (g) + CO 2 (g) \u003d 2H 2 O (g) + CS 2 (g); = +65,43 kJ.
Отговор:+65,43 kJ.
Уравнение на термохимичната реакция
Задача 85.
Напишете термохимичното уравнение за реакцията между CO (g) и водорода, в резултат на която се образуват CH 4 (g) и H 2 O (g). Колко топлина ще се отдели по време на тази реакция, ако се получат 67,2 литра метан при нормални условия? Отговор: 618,48 kJ.
Решение:
Реакционните уравнения, в които техните състояния на агрегиране или кристална модификация са посочени в близост до символите на химичните съединения, както и числената стойност на топлинните ефекти, се наричат термохимични. В термохимичните уравнения, освен ако не е изрично посочено, стойностите на топлинните ефекти при постоянно налягане Q p са посочени равни на промяната в енталпията на системата. Стойността обикновено се дава от дясната страна на уравнението, разделена със запетая или точка и запетая. Приемат се следните съкращения за агрегатното състояние на материята: Ж- газообразен, и- нещо да се- кристален. Тези символи се пропускат, ако агрегатното състояние на веществата е очевидно, например O 2, H 2 и др.
Уравнението на реакцията е:
CO (g) + 3H 2 (g) \u003d CH 4 (g) + H 2 O (g); =?
Стойностите на стандартните топлини на образуване на веществата са дадени в специални таблици. Като се има предвид, че топлините на образуване на прости вещества условно се приемат равни на нула. Топлинният ефект на реакцията може да се изчисли с помощта на следствието e от закона на Хес:
\u003d (H2O) + (CH4)-(CO)];
\u003d (-241,83) + (-74,84) - (-110,52) \u003d -206,16 kJ.
Термохимичното уравнение ще изглежда така:
22,4 : -206,16 = 67,2 : Х; х \u003d 67,2 (-206,16) / 22? 4 \u003d -618,48 kJ; Q = 618,48 kJ.
Отговор: 618,48 kJ.
Топлина на образуване
Задача 86.
Топлинният ефект на коя реакция е равен на топлината на образуване. Изчислете топлината на образуване на NO от следните термохимични уравнения:
а) 4NH 3 (g) + 5O 2 (g) \u003d 4NO (g) + 6H 2 O (g); = -1168,80 kJ;
b) 4NH3 (g) + 3O2 (g) \u003d 2N2 (g) + 6H2O (g); = -1530,28 kJ
Отговор: 90,37 kJ.
Решение:
Стандартната топлина на образуване е равна на топлината на образуване на 1 mol от това вещество от прости вещества при стандартни условия (T = 298 K; p = 1,0325,105 Pa). Образуването на NO от прости вещества може да бъде представено по следния начин:
1/2N 2 + 1/2O 2 = НЕ
Дадена е реакцията (а), при която се образуват 4 мола NO, и реакцията (б), при която се образуват 2 мола N2. И двете реакции включват кислород. Следователно, за да определим стандартната топлина на образуване на NO, съставяме следния цикъл на Хес, т.е. трябва да извадим уравнение (a) от уравнение (b):
Така, 1/2N 2 + 1/2O 2 = NO; = +90,37 kJ.
Отговор: 618,48 kJ.
Задача 87.
Кристалният амониев хлорид се образува при взаимодействието на газообразен амоняк и хлороводород. Напишете термохимичното уравнение за тази реакция, като предварително сте изчислили топлинния й ефект. Колко топлина ще се отдели, ако в реакцията са изразходвани 10 литра амоняк при нормални условия? Отговор: 78,97 kJ.
Решение:
Реакционните уравнения, в които техните състояния на агрегиране или кристална модификация са посочени в близост до символите на химичните съединения, както и числената стойност на топлинните ефекти, се наричат термохимични. В термохимичните уравнения, освен ако не е изрично посочено, стойностите на топлинните ефекти при постоянно налягане Q p са посочени равни на промяната в енталпията на системата. Стойността обикновено се дава от дясната страна на уравнението, разделена със запетая или точка и запетая. Приемат се следните да се- кристален. Тези символи се пропускат, ако агрегатното състояние на веществата е очевидно, например O 2, H 2 и др.
Уравнението на реакцията е:
NH3 (g) + HCl (g) \u003d NH4Cl (k). ; =?
Стойностите на стандартните топлини на образуване на веществата са дадени в специални таблици. Като се има предвид, че топлините на образуване на прости вещества условно се приемат равни на нула. Топлинният ефект на реакцията може да се изчисли с помощта на следствието e от закона на Хес:
\u003d (NH4CI) - [(NH3) + (HCl)];
= -315,39 - [-46,19 + (-92,31) = -176,85 kJ.
Термохимичното уравнение ще изглежда така:
Топлината, отделена по време на реакцията на 10 литра амоняк в тази реакция, се определя от пропорцията:
22,4 : -176,85 = 10 : Х; x \u003d 10 (-176,85) / 22,4 \u003d -78,97 kJ; Q = 78,97 kJ.
Отговор: 78,97 kJ.
ТОПЛООБМЕН.
1. Пренос на топлина.
Топлообмен или пренос на топлинае процес на прехвърляне на вътрешната енергия от едно тяло към друго без извършване на работа.
Има три вида пренос на топлина.
1) Топлопроводимосте топлообменът между телата в пряк контакт.
2) Конвекцияе пренос на топлина, при който топлината се пренася от потоци газ или течност.
3) Радиацияе пренос на топлина чрез електромагнитно излъчване.
2. Количеството топлина.
Количеството топлина е мярка за промяната на вътрешната енергия на тялото по време на топлообмен. Означава се с буква Q.
Единицата за измерване на количеството топлина = 1 J.
Количеството топлина, получено от тяло от друго тяло в резултат на пренос на топлина, може да се изразходва за повишаване на температурата (увеличаване на кинетичната енергия на молекулите) или за промяна на състоянието на агрегация (увеличаване на потенциалната енергия).
3. Специфичен топлинен капацитет на веществото.
Опитът показва, че количеството топлина, необходимо за загряване на тяло с маса m от температура T 1 до температура T 2, е пропорционално на масата на тялото m и температурната разлика (T 2 - T 1), т.е.
Q = см(T 2 - T 1 ) = смΔ T,
ссе нарича специфичен топлинен капацитет на веществото на нагрятото тяло.
Специфичният топлинен капацитет на дадено вещество е равен на количеството топлина, което трябва да се предаде на 1 kg от веществото, за да се нагрее с 1 K.
Единица за специфичен топлинен капацитет =.
Стойностите на топлинния капацитет на различни вещества могат да бъдат намерени във физически таблици.
Точно същото количество топлина Q ще се отдели, когато тялото се охлади с ΔT.
4. Специфична топлина на изпарение.
Опитът показва, че количеството топлина, необходимо за превръщане на течност в пара, е пропорционално на масата на течността, т.е.
Q = лм,
където е коефициентът на пропорционалност Лсе нарича специфична топлина на изпарение.
Специфичната топлина на изпарение е равна на количеството топлина, необходимо за превръщане на 1 kg течност при точката на кипене в пара.
Мерна единица за специфичната топлина на изпарение.
При обратния процес, кондензацията на пара, топлината се отделя в същото количество, което е изразходвано за изпаряване.
5. Специфична топлина на топене.
Опитът показва, че количеството топлина, необходимо за превръщането на твърдо вещество в течност, е пропорционално на масата на тялото, т.е.
Q = λ м,
където коефициентът на пропорционалност λ се нарича специфична топлина на топене.
Специфичната топлина на топене е равна на количеството топлина, необходимо за превръщане на твърдо тяло с тегло 1 kg в течност при точката на топене.
Мерна единица за специфична топлина на топене.
При обратния процес, кристализация на течност, топлината се отделя в същото количество, което е изразходвано за топене.
6. Специфична топлина на изгаряне.
Опитът показва, че количеството топлина, отделена при пълното изгаряне на горивото, е пропорционално на масата на горивото, т.е.
Q = рм,
Където коефициентът на пропорционалност q се нарича специфична топлина на изгаряне.
Специфичната топлина на изгаряне е равна на количеството топлина, което се отделя при пълното изгаряне на 1 kg гориво.
Мерна единица за специфична топлина на изгаряне.
7. Уравнение топлинен баланс.
Две или повече тела участват в топлообмена. Някои тела отдават топлина, докато други я приемат. Преносът на топлина става, докато температурите на телата се изравнят. Според закона за запазване на енергията количеството отделена топлина е равно на количеството получена. На тази основа се записва уравнението на топлинния баланс.
Помислете за пример.
Тяло с маса m 1 , чийто топлинен капацитет е c 1 , има температура T 1 , а тяло с маса m 2 , чийто топлинен капацитет е c 2 , има температура T 2 . Освен това T1 е по-голямо от T2. Тези тела са поставени в контакт. Опитът показва, че студено тяло (m 2) започва да се нагрява, а горещо тяло (m 1) започва да се охлажда. Това предполага, че част от вътрешната енергия на горещо тяло се предава на студено и температурите се изравняват. Нека означим крайната обща температура с θ. 
Количеството топлина, предадено от горещо тяло към студено
Q прехвърлена. = ° С 1 м 1 (T 1 – θ )
Количеството топлина, получено от студено тяло от горещо
Q получени. = ° С 2 м 2 (θ – T 2 )
Според закона за запазване на енергията Q прехвърлена. = Q получени., т.е.
° С 1 м 1 (T 1 – θ )= ° С 2 м 2 (θ – T 2 )
Нека отворим скобите и изразим стойността на общата стационарна температура θ.
Температурната стойност θ в този случай ще бъде получена в келвини.
Въпреки това, тъй като в изразите за Q премина. и се получава Q. ако има разлика между две температури и тя е еднаква и в келвини, и в градуси по Целзий, тогава изчислението може да се извърши в градуси по Целзий. Тогава
В този случай температурната стойност θ ще бъде получена в градуси по Целзий.
Изравняването на температурите в резултат на топлопроводимост може да се обясни въз основа на молекулярно-кинетичната теория като обмен на кинетична енергия между молекулите по време на сблъсък в процеса на топлинно хаотично движение.
Този пример може да се илюстрира с графика. 
Концепцията за количеството топлина се формира в ранните етапи от развитието на съвременната физика, когато не е имало ясни идеи за вътрешната структура на материята, за това какво е енергия, за това какви форми на енергия съществуват в природата и за енергията като форма на движение и трансформация на материята.
Количеството топлина е физическо количествоеквивалентна на енергията, предадена на материалното тяло в процеса на топлообмен.
Остарялата единица за количеството топлина е калорията, равна на 4,2 J, днес тази единица практически не се използва и джаулът зае нейното място.
Първоначално се предполагаше, че носителят на топлинна енергия е някаква напълно безтегловна среда, която има свойствата на течност. Многобройни физически проблеми на преноса на топлина са били и все още се решават въз основа на тази предпоставка. Съществуването на хипотетична калория беше взето като основа за много по същество правилни конструкции. Смятало се е, че калориите се освобождават и абсорбират при явленията на нагряване и охлаждане, топене и кристализация. Правилните уравнения за процесите на пренос на топлина са получени от неправилни физически концепции. Известен е закон, според който количеството топлина е правопропорционално на масата на тялото, участващо в топлообмена и температурния градиент:
Където Q е количеството топлина, m е масата на тялото и коеф с- величина, наречена специфичен топлинен капацитет. Специфичният топлинен капацитет е характеристика на веществото, участващо в процеса.
Работа по термодинамика
В резултат на термичните процеси може да се извърши чисто механична работа. Например, когато се нагрява, газът увеличава обема си. Да вземем ситуация като на фигурата по-долу:
В този случай механичната работа ще бъде равна на силата на налягането на газа върху буталото, умножена по пътя, изминат от буталото под налягане. Разбира се, това най-простият случай. Но дори и в него може да се забележи една трудност: силата на натиск ще зависи от обема на газа, което означава, че нямаме работа с константи, а с променливи. Тъй като и трите променливи: налягане, температура и обем са свързани една с друга, изчисляването на работата става много по-сложно. Има някои идеални, безкрайно бавни процеси: изобарни, изотермични, адиабатични и изохорични - за които такива изчисления могат да бъдат извършени относително лесно. Начертава се графика на налягането спрямо обема и работата се изчислява като интеграл на формата.
>>Физика: Изчисляване на количеството топлина, необходимо за нагряване на тялото и отделено от него при охлаждане
За да се научим да изчисляваме количеството топлина, необходимо за загряване на тялото, първо установяваме от какви количества зависи.
От предишния параграф вече знаем, че това количество топлина зависи от вида на веществото, от което се състои тялото (т.е. неговия специфичен топлинен капацитет):
Q зависи от c
Но това не е всичко.
Ако искаме да загреем водата в чайника така, че да стане само топла, тогава няма да я затопляме дълго. И за да стане водата гореща, ще я нагряваме по-дълго. Но колкото по-дълго чайникът е в контакт с нагревателя, толкова повече топлина ще получи от него.
Следователно, колкото повече се променя температурата на тялото по време на нагряване, толкова повече топлина трябва да се предаде към него.
Нека началната температура на тялото е равна на tini, а крайната – tfin. Тогава промяната в телесната температура ще бъде изразена чрез разликата:
В крайна сметка всеки знае, че за отопление, например, 2 kg вода отнема повече време (и следователно повече топлина), отколкото е необходимо за загряване на 1 kg вода. Това означава, че количеството топлина, необходимо за нагряване на тялото, зависи от масата на това тяло:
Така че, за да изчислите количеството топлина, трябва да знаете специфичния топлинен капацитет на веществото, от което е направено тялото, масата на това тяло и разликата между неговата крайна и начална температура.
Нека, например, е необходимо да се определи колко топлина е необходима за нагряване на желязна част с маса 5 kg, при условие че началната й температура е 20 °C, а крайната трябва да бъде 620 °C.
От таблица 8 намираме, че специфичният топлинен капацитет на желязото е c = 460 J/(kg°C). Това означава, че са необходими 460 J, за да се нагрее 1 kg желязо с 1 °C.
За нагряване на 5 kg желязо с 1 °C е необходимо 5 пъти повече топлина, т.е. 460 J * 5 = 2300 J.
Да загреете ютията не с 1 °C, а с А t \u003d 600 ° C, ще е необходима още 600 пъти повече топлина, т.е. 2300 J X 600 = 1 380 000 J. Точно същото (по модул) количество топлина ще се отдели, когато тази ютия се охлади от 620 до 20 ° C.
Така че, за да намерите количеството топлина, необходимо за загряване на тялото или освободено от него по време на охлаждане, трябва да умножите специфичната топлина на тялото по неговата маса и по разликата между крайната и началната температура: 
??? 1. Дайте примери, показващи, че количеството топлина, получено от тялото при нагряване, зависи от неговата маса и температурни промени. 2. По каква формула е количеството топлина, необходимо за загряване на тялото или отделено от него, когато охлаждане?
С.В. Громов, Н.А. Родина, физика 8 клас
Изпратено от читатели от интернет сайтове
Задачи и отговори по физика по класове, изтегляне на конспекти по физика, планиране на уроци по физика 8 клас, всичко за подготовка на ученика за уроците, план на урока по физика, тестове по физика онлайн, домашни и работа
Съдържание на урока резюме на урокаопорна рамка презентация на уроци ускорителни методи интерактивни технологии Практикувайте задачи и упражнения самопроверка работилници, обучения, казуси, куестове домашни дискусионни въпроси риторични въпроси от студенти Илюстрации аудио, видео клипове и мултимедияснимки, картинки графики, таблици, схеми хумор, анекдоти, вицове, комикси притчи, поговорки, кръстословици, цитати Добавки резюметастатии чипове за любознателни измамни листове учебници основни и допълнителни речник на термините други Подобряване на учебниците и уроцитекоригиране на грешки в учебникаактуализиране на фрагмент в учебника елементи на иновация в урока замяна на остарели знания с нови Само за учители перфектни уроцикалендарен план за годината насокидискусионни програми Интегрирани уроци