Конспект урока по физике в 8 классе "Кипение. Удельная теплота парообразования"
план-конспект урока по физике (8 класс) на тему

Конспект урока

«Кипение. Удельная теплота парообразования»

8 класс

Цель урока: сформировать понятие кипения, как парообразования; выявить и объяснить особенности кипения.

Задачи:

Образовательные:

1. продолжить изучение процесса парообразования, рассмотреть процесс кипения и его особенности: постоянство температуры при кипении жидкости в открытом сосуде и зависимости температуры кипения от внешнего давления;
2. выявить основные особенности кипения: образование пузырьков, шум, предшествующий кипению;  
3. ввести понятие удельной теплоты парообразования и формулу для расчета количества теплоты, необходимого для испарения жидкости, взятой при температуре кипения.

Развивающие:

1. научить видеть вокруг физические явления и уметь их правильно объяснять;
2. формировать умение проводить обобщения; развитие мыслительной деятельности учащихся.

Воспитательные:

1. воспитывать внимательность, познавательный интерес к предмету;
2. расширять кругозор, формировать умение строить логическую цепочку рассуждений.

Вид урока: комбинированный с компьютерной поддержкой.

Тип урока: изучение и первичного закрепления знаний.

Ход урока

1. Организационный момент:  

Сегодня мы с вами посмотрим на  процесс кипения с физической точки зрения и постараемся найти ответы на множество загадок, сопровождающих это явление.

Тема урока – «Кипение. Удельная теплота парообразования и конденсации»

       Для исследования кипения проведем эксперимент. Поставим на спиртовку колбу с водопроводной водой. Измерим начальную температуру воды термометром.

2. Повторение пройденного материала.

1. Как называется явление превращения жидкости в пар? (парообразование)
2. Какие два способа парообразования существуют? (испарение и кипение)
3. Что называется испарением? (Парообразование, происходящее с поверхности жидкости, называется испарением)
4.  От чего зависит скорость испарения жидкости? (от рода вещества;  от площади  поверхности испарения;  от температуры жидкости;   от наличия ветра.)
5. Что называют относительной влажностью воздуха? (Относительной влажностью воздуха называют отношение абсолютной влажности воздуха к плотности насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженной в процентах)
6. Что называется точкой росы? (Температура, при которой водяной пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы)
7. Какие приборы используют для определения влажности воздуха? (Для определения влажности воздуха используют такие приборы, как гигрометр, психрометр)

3. Изучение нового материала

Вернемся к нашему эксперименту и измерим температуру воды. Что вы сейчас наблюдаете?

На дне и стенках сосуда появились пузырьки воздуха.

Почему пузырьки воздуха появляются на дне и стенках сосуда?

(В воде всегда есть растворенный воздух. При нагревании пузырьки воздуха расширяются и становятся видимыми).

Почему пузырьки воздуха начинают увеличиваться в объеме? (Потому что вода начинает испаряться внутрь этих пузырьков).

Какие силы действуют на пузырьки? (Сила тяжести и Архимедова сила).

Какое направление они имеют? (Сила тяжести направлена вниз, а Архимедова – вверх)

Когда пузырьки смогут оторваться от дна и стенок сосуда и начать свое движение вверх?

(Пузырьки отрываются, когда Архимедова сила станет больше силы тяжести).

Произведем измерение температуры воды. Сейчас вы слышите характерный шум.  Поясним это явление. При достаточно большом объеме пузырька он под действием Архимедовой силы начинает подниматься вверх. Так как жидкость прогревается способом конвекции, то температура нижних слоев больше температуры верхних слоев воды. Когда пузырек попадает в верхний менее прогретый слой воды, водяной пар внутри него будет конденсироваться, а объем пузырька уменьшаться. Пузырек будет захлопываться,  связанный с этим процессом шум мы слышим перед кипением. При определенной температуре, то есть когда в результате конвекции прогреется вся жидкость, с приближением к поверхности объем пузырьков резко возрастает, так как давление внутри пузырька станет равным внешнему давлению (атмосферы и столба жидкости). На поверхности пузырьки лопаются, и над жидкостью образуется много пара. Вода кипит.

Сейчас мы измерим температуру кипящей воды. Вода кипит при температуре 100⁰С.

Запишем определение кипения

 Кипение – это интенсивное парообразование, происходящее по всему объему жидкости при определенной температуре.

Какая температура называется температурой кипения? (Температура, при которой жидкость кипит, называется температурой кипения).

Как вы считаете, будет ли меняться температура в процессе кипения? (Нет, она не будет меняться)

Давайте еще раз измерим температуру кипящей воды. Температура не меняется. Но спиртовка продолжает работать и отдавать энергию. На что же расходуется эта энергия, если дальнейшего роста температуры нет? (Она расходуется на образование пузырьков пара)

    Температура кипения у различных жидкостей различна.

Ребята, найдите в учебнике таблицу. В ней указаны температуры кипения разных жидкостей. Обратите внимание на название таблицы. Прочитайте вслух.

Температуры кипения различных жидкостей при нормальном атмосферном давлении.

Последняя фраза очень важна.

Демонстрация: колбу с кипящей жидкостью снимем со спиртовки и закроем ее пробкой с вставленной в нее грушей. При нажатии на грушу кипение в колбе прекращается. Почему?

(При нажатии на грушу мы увеличили давление в колбе, и условие кипения нарушилось)

Таким образом, мы показали, что с увеличением давления температура кипения увеличивается. Многие хозяйки используют для приготовления пищи кастрюлю – скороварку, которая имеет массу преимуществ по сравнению с обычными кастрюлями. Процесс приготовления пищи в скороварке происходит при температуре 120⁰ С и давлении 200кПа, поэтому время приготовления значительно сокращается

Давайте вспомним, как меняется атмосферное давление с увеличением высоты над уровнем моря? (Атмосферное давление уменьшается)

Как изменится температура кипения воды при подъеме в гору? (слайд)

Мы познакомились с процессом кипения. Как вы считаете, одинаковое ли количество теплоты потребуется на кипение разных жидкостей равной массы, взятых при температуре кипения?

На диаграмме мы видим, что для обращения в пар разных жидкостей требуется разное количество теплоты. Это количество теплоты характеризует физическая величина, называемая удельной теплотой парообразования. Эта величина обозначается буквой L, ее единица измерения в системе СИ Дж/кг.

Удельная теплота парообразования – это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы жидкость массой 1кг обратить в пар при температуре кипения.

Работа с таблицей на странице 49

Если снять крышку с кипящего чайника, что можно на ней увидеть? (Мы увидим там капельки воды).

Как вы объясните их появление? (Пар, соприкасаясь с крышкой, конденсируется).

При конденсации пара энергия выделяется. Опыты показывают, что пар, конденсируясь, выделяется точно такое же количество теплоты, какое было затрачено на его образование. Освобождающаяся при конденсации пара энергия может быть использована. На тепловых электростанциях отработанным в турбинах паром нагревают воду, затем ее используют для отопления зданий и на предприятиях бытового обслуживания: банях, прачечных и т.п.

Чтобы вычислить количество теплоты, необходимое для превращения жидкости любой массы в пар при температуре кипения, нужно удельную теплоту парообразования умножить на массу. Запишем формулу: Q = Lm. Количество теплоты, которое выделяет пар любой массы, конденсируясь при температуре кипения, определяется этой же формулой.

4. Закрепление.

Итак, теперь вы знаете два способа парообразования: испарение и кипение. Кто скажет, чем отличаются эти процессы?

Упражнение на закрепление:

1. Вычислить количество теплоты, необходимое для превращения в пар жидкости массой 5 кг для следующих веществ:

• Эфир
• Спирт
• Вода

И заполните таблицу:

 Используя табличные данные температуры кипения веществ и график состояния вещества, определите, какое это вещество, если вещество проходит участки  A, B,C,D  последовательно?

 5. Рефлексия

Поставьте любой знак рядом со ступенькой, наиболее точно, по – вашему мнению, отражающую степень вашего понимания материала урока.

6. Домашнее задание: 1. П. 18  упр.15 (1-4)