Теплообмен и уравнение теплового баланса
презентация к уроку по физике

Слайд 1

Слайд 2

Цель урока: Ввести понятие термодинамических величин. Уметь записывать количественные зависимости между термодинамическими параметрами в газовых законах. Уметь предсказывать изменения, происходящие с газом при переходе его из одного состояния в последующее. Уметь анализировать и конкретизировать данную ситуацию.

Слайд 3

3 Теплопроводность Конвекция Способы изменения внутренней энергии тела Излучение Совершение механической работы Теплопередача

Слайд 4

Количество теплоты Теплопередача – это передача внутренней энергии от одного тела к другому в процессе взаимодействия беспорядочно движущихся атомов и молекул. Теплопередача идёт от более нагретого тела к менее нагретому. Количество теплоты Q – это энергия, передаваемая путём теплопередачи.

Слайд 5

Количество теплоты. Единицы количества теплоты. Энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче называется количеством теплоты.

Слайд 6

Q – количество теплоты – мера энергии, переданной телу или отданной телом. Основной единицей измерения ее является джоуль (Дж) [Q] = [ Дж ]

Слайд 7

Калория – это количество теплоты, которое необходимо передать 1г воды для ее нагревания на 1 0 С. 1 кал=4,2Дж

Слайд 8

Нагреем на двух одинаковых спиртовках разное количество воды, имеющей одинаковую начальную температуру. Одинаковое ли количество теплоты Q требуется для нагревания разных масс воды на одинаковое количество градусов? Количество теплоты, необходимое для нагревания жидкости зависит от ее массы.  Чем больше масса вещества m , тем больше требуется Q . От чего зависит количество теплоты?

Слайд 9

Нагреем на двух одинаковых спиртовках равное количество воды, взятой при разных начальных температурах. Одинаковое ли количество теплоты Q требуется для нагревания равного количества воды, взятой при разных начальных температурах. Для нагревания изначально более холодной жидкости до определенной температуры понадобиться больше времени, а значит и большее количество теплоты.  Чем больше разность температур Δ t , тем больше требуется Q . От чего зависит количество теплоты?

Слайд 10

Нагреем на двух одинаковых спиртовках одинаковое количество воды и масла, взятых при равных начальных температурах. Одинаковое ли количество теплоты Q требуется для нагревания равных масс воды и масла на одинаковое количество градусов? Масло нагревается быстрее, чем вода, а значит, на количество теплоты, переданное жидкостям для нагревания их на одинаковое число градусов, влияет род жидкости.  Количество теплоты Q зависит от рода вещества От чего зависит количество теплоты?

Слайд 11

Количество теплоты Q зависит: От массы вещества m , От изменения температуры Δ t От рода вещества

Слайд 12

Табличные данные

Слайд 13

При каких процессах тело получает энергию? При каких процессах тело отдает энергию?

Слайд 14

Известные вам три состояния вещества (твёрдое, жидкое, газообразное) называются агрегатными состояниями. Молекулы одного и того же вещества в различных агрегатных состояниях ничем не отличаются друг от друга. Вещество можно перевести из одного агрегатного состояние в другое ( фазовый переход)

Слайд 15

сублимация (возгонка) плавление ( Q ↑) парообразование ( Q ↑ ) ТВЁРДОЕ ТЕЛО ЖИДКОСТЬ ГАЗ кристаллизация (Q↓) конденсация (Q↓) Фазовый переход вещества : десублимация

Слайд 16

Примеры фазового перехода вещества в природе:

Слайд 17

Круговорот воды в природе:

Слайд 18

Образование осадков: ТУМАН

Слайд 19

Образование осадков: СНЕЖИНКИ, СНЕГ, ГРАД

Слайд 20

Образование осадков:

Слайд 21

Сублимация - переход из твердого вещества в газообразное. Другое название сублимации – вазгонка .

Слайд 22

Что такое сублимация? Сублимация (возгонка) — переход вещества из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя жидкое. При возгонке изменяется удельный объём вещества и поглощается энергия ( теплота сублимации ). Обратным процессом является десублимация. Примером десублимации являются такие атмосферные явления, как иней на поверхности земли и изморозь на ветвях деревьев и проводах.

Слайд 23

1 -2 Нагревание твёрдого тела

Слайд 24

2-3 Плавление твёрдого тела

Слайд 25

3-4 Нагревание жидкости

Слайд 26

4-5 Парообразование

Слайд 27

5-6 Нагревание пара Поглощение теплоты

Слайд 28

6-7 Охлаждение пара 7 Поглощение теплоты

Слайд 29

7-8 Конденсация 7 Поглощение теплоты

Слайд 30

8-9 Охлаждение жидкости 7 Поглощение теплоты

Слайд 31

9-10 Кристаллизация 7 Поглощение теплоты

Слайд 32

10-11 Охлаждение твердого тела 7 Поглощение теплоты Выделение теплоты

Слайд 33

Уравнение теплового баланса. Если в изолированной системе происходит теплообмен между несколькими телами, то Q₁+Q₂+Q₃+…+ Qn =0

Слайд 34

Закон сохранения массы Масса веществ в начальном состоянии равна массе веществ в конечном .

Слайд 35

Калориметр – прибор для измерения количества теплоты.

Слайд 36

Алгоритм решения задач на уравнение теплового баланса Записать краткое условие задачи. Определить, какие вещества участвуют в теплообмене. Определить, какие тепловые процессы происходят с этими веществами, и написать формулы для этих тепловых процессов. Используя записанные формулы, составить уравнение теплового баланса, из которого выразить искомую величину и вычислить ее .

Слайд 37

ЗАДАЧА Какое количество теплоты необходимо, чтобы из льда массой 2 кг, взятого при температуре -10°C, получить пар при 100°C?

Слайд 39

Какие процессы происходят и с какой последовательностью? 1.Кристаллизация 2.Плавление 3.Нагревание 4.Конденсация 5.Сублимация 6.Охлаждение 7.Возгонка 8.Парообразование

Слайд 40

Процессы 1. Нагревание (чего?) льда …. от-10°C до 0°C 2. Плавление(чего?) льда при 0°C 3. Нагревание(чего?) воды …. от 0°C до100°C 4. Парообразование или кипение воды …. при 10 0°C

Слайд 41

1-ый процесс лед лед нагревание - 10 °C 0 °C С 2 кг 2 кг Q 1 = m с Л ( t пл – t 1 )

Слайд 42

2 - ой процесс лед вода 0°C 0°C плавление Q = λ m 2 кг 2кг λ 2

Слайд 43

3-ий процесс вода вода 0 °C н агревание C Q 3 = c в m ( t к - t пл ) 2 кг 2кг 100 °С

Слайд 44

4- ый процесс вода 100 °C пар 100 °C кипение r Q = r m 4 2кг 2кг

Слайд 45

Уравнение теплового баланса ( Пренебрегая теплоемкостью сосуда и считая систему теплоизолированной) Q = Q 1 +Q 2 +Q 3 +Q 4 Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q

Слайд 46

Список использованных источников Интерактивное учебное пособие «Наглядная физика». МКТ и термодинамика. Издательство «Экзамен», Москва, 2012 1С: Школа. Физика, 7–11. Библиотека наглядных пособий. Под. ред. Ханнанова Н.К.–М.: Дрофа.2004. Открытая физика [текст, рисунки] http :// www . physics . ru ЕК ЦОР расчет количества теплоты при теплообмене http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/8f5d7210-86a6-11da-a72b-0800200c9a66/21786/ Степанова Г.Н. Сборник задач по физике 10 – 11 классы. – М: Просвещение, 2003. – 287 с. Сайт «Открытая физика» http://www.college.ru/physycs/courses/op25part1/content/models/gasWork .html Физика в школе. Физика - 10 класс. Молекулярная физика. Молекулярно-кинетическая теория. Рисунки по физике/ http :// gannalv . narod . ru / mkt /