Урок на тему: «ИСПАРЕНИЕ»
план-конспект урока по физике (9 класс) по теме

Урок на тему: «ИСПАРЕНИЕ»

1.Содержание опроса. (фронтальный)

1. Что понимают под внутренней энергией?
2. Способы изменения внутренней энергии? Количество теплоты?
3. В каких агрегатных состояниях может находиться одно и тоже вещество?
4. Какой процесс представлен на рисунке?  Какой процесс называется плавлением? Как изменяется внутренняя энергия при переходе вещества из твердого состояния в жидкое?
5. Можно ли расплавить серебро в алюминиевой сковороде? (Ответ: Нет, т.к. температура плавления серебра выше, чем температура плавления алюминия.)
6. Физический смысл удельной теплоты плавления.
7. Давайте отгадаем загадку:

«Текло, текло, да легло под стекло»   (Ответ: вода и лед)

8. Какой процесс мы здесь видим? (Ответ: кристаллизация) Какой процесс называют отвердеванием?
9. При какой температуре происходит процесс кристаллизации?
10. Объясните выражение: «Выношенная шуба не греет».
11. Что больше охладит воду: кусок льда при 00С или такая же масса воды при 00С? (Ответ: Лед, т.к. он будет сначала плавится и заберет часть теплоты.)
12. Поэт сказал: «О капля!»

«…Она жила и по стеклу текла,

И неподвижной льдинкой капля стала,

А в мире поубавилось тепла…»

Прав ли поэт? (Ответ: Нет ,т.к. речь идет о процессе кристаллизации, который сопровождается выделение теплоты.)

На доске задачи:

ЗАДАЧА №1

Для плавления медного слитка массой 2кг потребовалось 420 кДж энергии. Определите по этим данным удельную теплоту плавления меди.

Дано:                                                     Решение.

m=2 кг                                        Q=E=m·λ → λ=Q/m

E= 420 кДж=420000 Дж            [λ]=Дж/кг

                                                       λ =420000/2=210000=2,1 ·105 (Дж/кг)

λ=?                                                Ответ: 2,1 ·105 Дж/кг

Доп-но: ?Кому из двух наблюдателей холоднее во время ледохода? (Ответ: Холоднее наблюдателю близ реки, так как лед при таянии поглощает большое количество теплоты)

?В каком из вагонов перевозят скоропортящиеся продукты? (Ответ: В вагонах окрашенных в белый цвет, так как такой вагон меньше нагревается)

ЗАДАЧА №2

Какое количество теплоты необходимо для превращения кусочка льда массой 100 г, взятого при температуре  -2ºС, в воду при температуре 0ºС?

Дано:                                                     Решение.

m=100 г=0,1 кг           1.Какое количество теплоты необходимо для нагревания льда до

t1=-2ºС                        температуры плавления? Q1=cm(t2-t1)

t2=0ºС                          Q1=2100 Дж/(ºС·кг) 0,1 кг(0ºС-(-2ºС ))=420( Дж)    

λ=3,4·105 Дж/кг          2. Какое количество теплоты пошло на плавление льда? Q2=m·λ

c=2100 Дж/(ºС·кг)      Q2  = 0,1 кг ·3,4·105 Дж/кг=3,4·104 Дж

                                    3. Найдем общее количество теплоты. Q= Q1+Q2

Q=?                             Q= 420+34000=34420=34,42 (кДж)

                                    Ответ: 34,42 кДж.

Доп-но: ?Изменится ли температура воздуха, если состояние погоды на верхнем рисунке станет таким,  как на нижнем, т.е. пойдёт снег? (Ответ: Температура воздуха повысится, где прошел снег. Образование кристалликов снега связано с выделением теплоты плавления)

ЗАДАЧА №3

Решите задачу графически, укажите процессы и формулы для расчета.

Какое количество теплоты надо затратит, чтобы расплавить кусок олова массой 2 кг, взятый при температуре 32ºС и полученный расплав нагреть до 300ºС?

2. Изложение нового материала.

Про теплоту начнем рассказ,

Все вспомним, обобщим сейчас.

Энергия! Работа до кипенья!

Чтоб лени наблюдалось испаренье!

Мозги не доведем мы до плавленья

Их тренируем до изнеможенья!

В учении проявим мы старание,

Идей научных видя обаяние!

Задачу мы любую одолеем

И другу подсобить всегда сумеем!

Но как же жизнь бывает непроста

С той дамой, что зовётся: «Теплота»!

Тема нашего урока: «Испарение и конденсация».

Почему в ясный летний день быстро высыхают лужи, оставшиеся после дождя, свежескошенное сено, лежащее на лугах, выстиранное бельё, развешанное на солнце? Куда же исчезает вода? На эти и другие вопросы мы постараемся получить ответы в течение урока.

Сначала давайте вспомним основные положения молекулярно-кинетической теории:

1. Все тела состоят из молекул;
2. Они находятся в непрерывном и хаотическом движении;
3. Молекулы взаимодействуют силами притяжения и отталкивания.

Какие существуют агрегатные состояния вещества? Мы познакомились с переходом вещества из жидкого состояния в твердое и наоборот.

В жидкостях молекулы движутся с различными скоростями. Если молекула, обладающая энергией, больше средне-кинетической энергии, приблизится к поверхности жидкости, то она, преодолевая притяжение соседних молекул, вылетит за пределы жидкости. Совокупность таких вылетающих молекул образует пар. Испарение – это образование пара на поверхности жидкости. Оно происходит при всякой температуре.

Приведите примеры испарения.

Испарение – явление перехода молекул из жидкости в пар.

От чего зависит скорость испарения жидкости? Проделаем следующий опыт. Капните на листочек бумаги капельки воды, масла и спирта. Проследите, какая жидкость испарится первой.

      Скорость испарения зависит от рода жидкости.

Приведите примеры.

Если мы нальем одинаковое количество воды в стакан и блюдце, то где вода испарится быстрее? Совершенно верно в блюдце.

Скорость испарения зависит от площади поверхности. 

Этот опыт вы можете провести дома.

Приведите примеры.

Помашите над испаряющимися жидкостями листом бумаги. Выясните, влияет ли скорость движения воздушных масс на скорость испарения жидкости. Какой вывод вы можете сделать.

Посмотрите на рисунок, мы видим мокрое белье. Когда оно быстрее высохнет?

Скорость испарения зависит от наличия ветра. 

Приведите примеры.

Когда же белье высохнет быстрее в солнечный или пасмурный день? (рисунок). Испарение происходит при любой температуре, но с повышением температуры скорость испарения растёт.

Скорость испарения зависит от температуры. 

Приведите примеры.

Интересно отметить, что испаряются  не только жидкости, но и твердые тела. (рисунок)  Например, испарением льда можно объяснить тот факт, что на морозе высыхает влажное белье (Если влажное белье вывесить на мороз, то оно вначале замерзнет ( вода превратится в лед), а через некоторое время высохнет, следовательно лед испарится.) Испарение нафталина, можно обнаружить по запаху. Испарение твердых тел объясняется также наличием в них быстрых частиц, которые способны преодолевать молекулярные силы.

Итак, от каких факторов зависит скорость испарения?

Процесс, обратный испарению, т.е. превращение пара в жидкость, называется конденсацией.

Почему летним вечером, когда становится прохладно, выпадет роса?

Молекулы пара, находящиеся над жидкостью близко к её поверхности, возвращаются в жидкость. Процесс испарения всегда сопровождается процессом конденсации.

В открытом сосуде испарение идет быстрее, чем конденсация, поэтому количество жидкости в сосуде уменьшается. Если же сосуд закрыть, то и испарение, и конденсация будут продолжаться, но через некоторое время число молекул, покидающих жидкость, станет равным числу молекул, возвращающихся в неё. Говорят, что система жидкость – пар достигает равновесия.

Пространство над закрытой в сосуде жидкостью наполнено паром. Такой пар в равновесии с жидкостью называют насыщенным паром. Если сосуд открыть, то часть пара выходит в окружающую среду, пар становится ненасыщенным, снова число покидающих жидкость молекул становится больше, чем число молекул пара, возвращающихся назад.

?Как вы думаете, отличаются ли температуры воздуха в классе и воды, имеющей «комнатную» температуру? (выслушав ответы учащихся, производим измерения, которые показывают, что температура воды несколько ниже температуры воздуха.)

?Почему испаряющиеся жидкости охлаждаются?

 Молекулы жидкости, обладающие большой скоростью, а, следовательно, и большей кинетической энергией, вылетают с поверхности жидкости, в жидкости остаются молекулы, кинетическая энергия которых меньше. Вследствие этого внутренняя энергия жидкости при испарении уменьшается, уменьшается и её температура.

Иллюстрируем таким опытом 2 термометра (один конец в ватку смоченную водой или спиртом). Или капнут на руку одеколон и воду. Жидкости начнут испарятся. Под какой каплей рука ощущает охлаждение? Почему?

?Выходя из реки после купания, вы ощущаете прохладу, особенно в ветреную погоду. Почему? (рисунок)

3.Закрепление изученного на уроке.

Доп-но:

Испарение – это наиболее легко регулируемый способ уменьшения внутренней энергии. Всякие условия, затрудняющие испарение, нарушают регулирование теплоотдачи организма. Так, кожаная, резиновая, клеенчатая, синтетическая одежда затрудняет регулировку температуры тела.

Для терморегуляции организма важную роль играет потоотделение, оно обеспечивает постоянство температуры тела человека или животного. За счет испарения пота уменьшается внутренняя энергия, благодаря этому организм охлаждается.

Испарение играет большую  роль в жизни растений. Так например, подсолнечник или кукуруза за один вегетационный период испаряет до 200 кг воды!

? (рисунок) Почему когда собаке жарко, она высовывает язык?

? Почему  верблюд долгое время может обходиться без воды? /Верблюд может 2 недели не пить, он очень экономно расходует воду. Верблюд почти не потеет даже в 40-градусную жару. Его тело покрыто плотной шерстью, она спасает его от перегрева и испарения влаги. Никогда не раскрывает  рта: ведь со слизистой оболочки ротовой полости испаряется много воды)

?Почему на юге питьевую воду держат в глиняных кувшинах, не покрытых глазурью?

Л.886. Почему скошенная трава быстрее высыхает в ветреную погоду, чем в тихую?

Л.891. Почему вспотевшую после езды лошадь покрывают на морозе попоной?

Л. 892. Сырые дрова горят  хуже, чем сухие. Почему?

?В какое время года быстрее испарится лужа после дождя жарким летом или холодной поздней осенью? (рисунок)

?Почему в магазинах некоторые полуфабрикаты, овощи и фрукты упакованы в целлофановые или полиэтиленовые пакеты?

4.Д/з: §16,17,  упр. 9 (1-3)(устно).