Розв’язування задач на складання рівнянь теплового балансу

РОЗДІЛ IV

ТЕПЛОВІ ЯВИЩА

УРОК № 9/54

Тема уроку. Розв’язування задач на складання рівнянь теплового балансу

Тип уроку: закріплення навичок і вмінь.

Мета уроку: показати на прикладі теплових явищ закон збереження енергії; формувати вміння розв’язувати задачі; систематизувати і закріпити знання.

План уроку

Етапи

Час

Прийоми і методи

I. Перевірка домашнього завдання

5-10 хв.

Усне опитування; записи на дошці

II.

Формування вмінь і навичок

30 хв.

Коментар учителя; розв’язування задач; записи на дошці й у зошитах

III. Домашнє завдання

5 хв.

Коментар учителя; записи у щоденниках і на дошці

Хід уроку

I. Перевірка домашнього завдання

Викликані до дошки учні пояснюють розв’язання домашніх завдань. Поки йде запис на дошці, учні згадують формулювання і фізичний зміст основних понять: “внутрішня енергія тіла”, “кількість теплоти”, “питома теплоємність тіла”.

II. Формування вмінь і навичок

Коментар учителя

При проведенні лабораторної

роботи ми побачили, що кількість теплоти, віддана гарячою водою, і кількість теплоти, отримана холодною водою, практично однакові між собою. Точної рівності ми не одержимо, тому що під час досліду були теплові втрати. Можемо зробити висновок, що при теплообміні внутрішня енергія тіл, що нагріваються, збільшується саме настільки, наскільки зменшується внутрішня енергія всіх тіл, що охолоджуються, тобто Q1 = Q2 – це рівняння і називають рівнянням теплового балансу. Навчимося на конкретних прикладах складати і розв’язувати такі рівняння.

Розв’язування задач

Задача 1. У відро налито 5 л води при температурі 10 °С. Скільки окропу необхідно долити у відро, щоб температура води стала дорівнювати 25 °С? Енергією на нагрівання відра і навколишнього середовища знехтувати.

Розвязування задач на складання рівнянь теплового балансу

Розв’язання

Нехай Q1 – кількість теплоти, яка потрібна, щоб холодна вода нагрілася:

Розвязування задач на складання рівнянь теплового балансу

Нехай Q2 – кількість теплоти, що виділить окріп, охолоджуючись:

Розвязування задач на складання рівнянь теплового балансу

Тоді

Розвязування задач на складання рівнянь теплового балансу

Розвязування задач на складання рівнянь теплового балансу

Відповідь: m2 = 1 кг.

Задача 2. Металеву деталь масою 300 г нагріли в окропі, а потім опустили у воду масою 600 г, що має температуру 22 °С. Через певний час температура води і деталі стала дорівнювати 25 °С. Визначте питому теплоємність речовини, з якої було виготовлено деталь. Тепловими втратами знехтувати.

Розвязування задач на складання рівнянь теплового балансу

Розв’язання

Нехай Q1 – кількість теплоти, яку віддала гаряча деталь, охолоджуючись:

Розвязування задач на складання рівнянь теплового балансу

Нехай Q2 – кількість теплоти, яку одержала холодна вода, нагріваючись:

Розвязування задач на складання рівнянь теплового балансу

Нехтуючи тепловими втратами, одержуємо:

Q1 = Q2;

Розвязування задач на складання рівнянь теплового балансу

Відповідь: c1 = 336 Дж/(кг-°С).

Задача 3. У холодну воду масою 0,8 кг долили окріп масою 0,2 кг. Температура отриманої суміші дорівнює 40 °С. Визначте температуру холодної води до її нагрівання. Тепловими втратами знехтувати.

Розвязування задач на складання рівнянь теплового балансу

Розв’язання

Нехай Q1 – кількість теплоти, яку поглинає холодна вода, нагріваючись:

Розвязування задач на складання рівнянь теплового балансу

Нехай Q2 – кількість теплоти, яку віддає окріп, охолоджуючись:

Розвязування задач на складання рівнянь теплового балансу

Нехтуючи тепловими втратами, одержуємо:

Розвязування задач на складання рівнянь теплового балансу

Розвязування задач на складання рівнянь теплового балансу

Відповідь: t1 = 25°С.

II. Домашнє завдання

[1]: § 40; впр. № 40 (задачі 1, 4).

[2]: § 24.

[3]: СР – задачі 29.3-29.5;

ДР – задачі 29.6-29.8;

ВР – задачі 29.9-29.13.

Додаткове завдання. Продумайте і запропонуйте способи збереження тепла у ваших квартирах.


1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (2 votes, average: 3.00 out of 5)
Loading...


Ви зараз читаєте: Розв’язування задач на складання рівнянь теплового балансу