2-й семестр
ТЕПЛОВІ ЯВИЩА
4. Кількість теплоти. Теплові машини
Урок 14/56
Тема. Рівняння теплового балансу при плавленні й кристалізації
Мета уроку: сформувати навички розв’язання завдань на рівняння теплового балансу при плавленні й кристалізації тіл.
Тип уроку: урок закріплення знань.
МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
Засвоєнню й закріпленню знань про рівняння теплового балансу з урахуванням зміни агрегатного стану речовини допомагає підбір якісних і розрахункових задач. Залежно від рівня класу вчитель
Якісні задачі
1. Чому в історії людства бронзове століття передувало залізному?
2. Чи розплавиться невеликий шматочок олова, якщо його кинути в посудину з розплавленим свинцем?
3. Із чайника налили воду в склянку із цукром й у склянку без цукру. У якій склянці чай буде холоднішим?
4. Яке тіло має більшу внутрішню енергію: шматок льоду при температурі 0 °С чи вода, яку отримали із цього шматка, що має температуру
5. Узимку на балконі лежить мідна пластинка й крижинка такої ж маси. Питома теплота плавлення в міді значно менше, ніж у льоду. Чи означає це, що для плавлення мідної пластинки в цьому випадку буде потрібно менше енергії, ніж для плавлення крижинки?
Розрахункові задачі
1. Шматок льоду масою m = 2 кг має температуру t1 = -20 °С. Яку кількість теплоти Q необхідно йому передати, щоб перетворити лід у воду, що має температуру t2 = 20 °С?
Розв’язок. Перетворення повинне відбуватися в три етапи: на першому етапі лід нагрівається від температури t1 до температури tпл = 0 °С, на другому етапі лід плавиться, а на третьому етапі вода, що утворилася, нагрівається від температури tпл плавлення до температури t2. Отже, Q = Q1 + Q2 + Q3 = m[cл(tпл – t1) + ? + cB(t2 – tпл)]. Перевіривши одиниці величин і виконавши обчислення, одержуємо: Q = 912 кДж.
2. У воду масою mв = 1 кг, що має температуру tв = 30 °С, поклали лід масою mл = 500 г, температура якого tл = 0 °С. Яка температура встановиться в посудині?
Розв’язок. Вода, остигаючи до 0 °С, може передати льоду кількість теплоти Q1 = mвcвtв = 126 кДж. Для плавлення всього льоду необхідна кількість теплоти Q2 = ?mл = 165 кДж. Оскільки Q2 > Q1 повного плавлення льоду не відбудеться; у посудині перебуватимуть вода й лід при температурі 0 °С.
3. Полярники одержують необхідну їм воду, розтоплюючи лід. Скільки гасу потрібно буде спалити для одержання 15 л кип’яченої води, якщо температура навколишнього середовища -40 °С? Вважайте, що вода одержує 50 % енергії, що виділяється при згорянні гасу. (Відповідь: 0,58 кг)
4. У сніжний замет, що має температуру 0 °С, кинули розпечену до температури 300 °С мідну кулю масою 2 кг. Яка маса снігу, що розтанув? (Відповідь: 0,7 кг)
5. Яку кількість теплоти необхідно відібрати в 5 кг води, що має температуру 10 °С, щоб перетворити її в лід з температурою -30 °С? (Відповідь: 2,2 МДж)
Домашнє завдання-1
1. У-1: § 26.
2. Сб-1:
Рів1 – № 29.6, 29.7, 29.8, 29.12, 28.14.
Рів2 – № 29.20, 29.21, 29.22, 29.29, 29.30.
Рів3 – № 29.36, 29.37, 29.39, 29.46, 29.47.
Домашнє завдання-2
1. У-2: § 45 (п. 3).
2. Сб-2:
Рів1 – № 32.6, 32.7, 32.8, 32.9, 32.10.
Рів2 – № 32.18, 32.19, 32.21, 32.24, 32.25.
Рів3 – № 32.40, 32.41, 32.42, 32.43, 32.44.
(2 votes, average: 3,50 out of 5)