Тема: Расчет количества теплоты. Теплота сгорания топлива

Тема: Расчет количества теплоты. Теплота сгорания топлива.

Цель: Закрепление знаний по этим темам, формирование умений учащихся применять полученные знания при решении количественных и качественных задач.

Тип урока: Закрепление знаний.

Оборудование: стакан с холодной водой, термометр, мензурка.

Структура урока.

1. Организация начала урока		1 мин.
2. Проверка знаний учащихся		8 мин.
3. Решение задач		35 мин
4. Задание на дом		1 мин.

1.  Организация начала урока

2.  Проверка знаний учащихся (фронтальный опрос)

1)  Если опустить одну руку в холодную воду, а другую в теплую, потом вынуть их, опустить обе в воду, имеющую умеренную температуру, то рука, бывшая в холодной, будет чувствовать тепло, а бывшая в теплой – холод. Как объяснить это?

2)  На что идет больше теплоты: на нагревание чугуна или воды, налитой в него, если их массы одинаковы?

3)  В алюминиевом чайнике нагревалась вода. Построен график зависимости количества теплоты, полученной телом, от времени. Укажите, какой из графиков построен для воды, а какой для чайника.

4) 

Почему в пустынях днем жарко, а ночью температура падает ниже 0oС?

5)  Почему теплота сгорания сырых дров меньше сухих той же породы?

6)  Почему при помощи одной спички древесную лучину зажечь можно, а крупное полено нельзя?

7)  Раскаленный уголь, положенный на металлическую пластину гаснет быстро, а на деревянной доске продолжает тлеть. Почему?

3.  Решение задач.

Задача 1. В алюминиевой кастрюле, масса которой 800г, нагревается 5 л воды от 100С до кипения. Какое количество теплоты пойдет на нагревание кастрюли и воды?

 

Дано:

m1=800г

V=5л

t1=100C

t2=1000C

Q-?

с1=920 Дж/кг0С

с2=4200 Дж/кг0С

r=1000 кг/м3

Вычисления.

Q1=920 Дж/кг0С* 0,8 кг(1000С-100С)=

=6624 Дж=6, 624 кДж

Q2=4200 Дж/кг0С*1000кг/м3*0,005 м3(1000С-100С)=

=1890000 Дж=1890 кДж

Q=6,524 кДж + 1890 кДж = 1896, 524 кДж

Ответ: Q=1896, 524 Дж.

Задача №2. Вам даны сосуд с холодной водой, термометр и мензурка. Определите количество теплоты, которое потребуется для нагревания этой воды до температуры 750С.

Решение: Количество теплоты, необходимое для нагревания воды можно вычислить по формуле Q=cm(t2-t1). Нам неизвестны масса и начальная температура. Температуру воды определим термометром, а с помощью мензурки – объем воды. Запишем полученные данные:

Дано:

V=150 см3

t1=180C

t2=750C

Q-?

c = 4200 Дж/кг0С

r =1000 кг/м3

Вычисления:

Q=4200Дж/кг0С*1000кг/м3*0,00015 м3*570С=

=35910 Дж = 35, 91 кДж.

Задача №3. Какое количество теплоты пойдет на нагревание воды от 150С до 250С в бассейне, длина которого 100 м, ширина 6 м и глубина 2 м?

Дано:

t1 = 150C

t2 = 250C

a = 100 м

b = 6 м

c = 2 м

Q-?

c = 4200 Дж/кг0С

r = 1000 кг/м3

Ответ: Q = 504*108 Дж.

Задача № 4. Определите удельную теплоемкость металла, если на нагревание бруска массой 100 г, сделанного из этого металла, от 200С до 240С потребовалось 152 Дж теплоты.

Дано:

m = 100г.

t1 = 200C

t2 = 240C

Q = 152 Дж

c - ?

Вычисления.

Ответ: с = 380 Дж/кг0С. По таблице находим, что такую теплоемкость имеет латунь.

Задача № 5. На сколько градусов нагреется кусок алюминия массой 2 кг, если ему сообщить такое количество теплоты, какое идет нагревание воды массой 880 г от 00С до 100 0С?

 

Дано:

m1 = 2 кг

m2 = 880г

t1 = 00C

t2 = 1000C

Q1 = Q2

Dt - ?

c2 = 4200 Дж/кг0С

c1 = 920 Дж/кг0С

Вычисления:

Ответ: Dt = 2000С

Задача № 6. Можно ли определить, сколько выделится теплоты при полном сгорании соснового полена? Если можно, то как это сделать, что необходимо знать?

Решение:

Количество теплоты, которое выделяется при сгорании топлива определяется по формуле Q=qm, где q – удельная теплота сгорания топлива (сосны). Эту величину находим по таблице. m – масса сгоревшего вещества. Массу полена можно найти взвешиванием или по формуле m=rV. Тогда плотность сосны найдем по таблице, а объем V – с помощью математических расчетов.

Задача № 7. Какую массу спирта надо сжечь, чтобы нагреть 2 кг воды от 14 до 500С, если вся теплота, выделенная спиртом, пойдет на нагревание воды.

Решение: Количество теплоты, необходимое для нагревания воды вычисляется по формуле: Q1=c1m1(t2-t1). Количество теплоты, выделенное при сгорании спирта Q2=qm2. По условию задачи Q1=Q2, тогда c1m1(t2-t1)= qm2. Отсюда .

Дано:

m1 = 2кг

t1 = 140C

t2 = 500C

Q1 = Q2

 

m2 - ?

с1 = 4200 Дж/кг0С

q = 27*106 Дж/кг

Вычисления:

Ответ: 11,2 г.

4.  Задание на дом.

Повторить § 34,35, 43. Задачи № 000, 139, 142, 150.

Литература.

1.  Методика преподавания физики в 7-8 классах средней школы. Пособие для учителя /Под ред. . – 4-е изд., – М.: Просвещение, 1990.

2.  Лукашник вопросов и задач по физике. – М.: Просвещение, 1988.

3.  Тульчинский задачи по физике в 6-7 классах. – М.: Просвещение, 1976.

4.  Чеботарева работы по физике в 6-7 классах. – М.: Просвещение, 1985.