Теплова рівновага й температура
2-й семестр
ТЕПЛОВІ ЯВИЩА
4. Кількість теплоти. Теплові машини
Урок 5/47
Тема. Теплова рівновага й температура
Мета уроку: познайомити учнів з умовою теплової рівноваги; пояснити будову і принцип роботи термометра.
Тип уроку: комбінований урок.
План уроку
Контроль знань | 10 хв. | Самостійна робота № 19 “Внутрішня енергія. Види теплообміну” |
Демонстрації | 6 хв. | 1. Відчуття температури людиною. 2. Вимірювання температури |
Вивчення нового матеріалу | 25 хв. | 1. Теплова рівновага. 2. Вимірювання температури. 3. Термометри |
Закріплення вивченого матеріалу | 8 хв. | 1. Контрольні питання. 2. Поміркуй і відповідай |
ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Теплова рівновага
У навколишньому світі відбуваються різні фізичні явища, які пов’язані з нагріванням й охолодженням тел. Такими словами, як “холодний”, “теплий” й “гарячий”, ми вказуємо на різний ступінь нагрітості тіл.
Ступінь “нагрітості” тіл характеризують уже знайомою
Температура визначає напрямок теплообміну – при теплообміні внутрішня енергія переходить від тіла з більшою температурою до тіла з меншою температурою.
Якщо тіла можуть обмінюватися теплом, але теплообміну між ними не відбувається, то температури цих тіл однакові. Говорять, що в цьому випадку тіла перебувають у тепловій рівновазі.
Якщо в процесі теплообміну тіло 1 передає деяку кількість теплоти Q тілу 2, то t1 > t2. Якщо ж ці тіла перебувають у тепловій рівновазі, то t1 = t2.
При тепловій рівновазі двох тіл енергія, передана щомиті від першого тіла другому, у середньому дорівнює енергії, переданій від другого тіла першому,- у результаті внутрішня енергія кожного тіла залишається незмінною.
2. Вимірювання температури
Використовуючи поняття про тепловий рух, перейдемо до уточнення поняття температури. З життєвого досвіду школярам відомо, що різні тіла можуть бути нагріті різною мірою. Однак відчуття тепла й холоду є суб’єктивним фактом. У суб’єктивності теплового відчуття учні можуть переконатися на таких дослідах.
Установимо на столі три посудини з водою: одну з гарячою водою, другу – з холодною й третю – з теплою. Можна запропонувати одному з учнів помістити ліву руку в посудину з гарячою водою, а праву – у посудину з холодною. Через якийсь час учневі пропонують обидві руки опустити в посудину з теплою водою. Учень повідомляє, що права рука відчуває тепло, а ліва – холод, хоча обидві руки перебувають в одній і тій самій воді.
Робимо висновок: за допомогою відчуттів судити про температуру не можна.
Виникає проблема: потрібно знайти таку ознаку або таку властивість тіл, що ясно вказувала б на те, як тіло нагріте. Такою ознакою може бути розширення тіл при нагріванні. Чим більше нагріте тіло, тим більше його об’єм, тим інтенсивніше хаотичний рух молекул й атомів.
Таким чином, для вимірювання температури потрібні спеціальні вимірювальні прилади – термометри.
Перший термометр (тоді його називали термоскопом) сконструював Галілео Галілей.
Винаходу термометра передувало створення термоскопа – приладу, що відзначав зміну температури. При потеплінні повітря усередині кулі розширювалося й витісняло воду з кулі в трубку. За зміною рівня води й судили про зміну температури.
Зусиллями А. Цельсія й іншого шведського вченого, К. Ліннея була створена шкала, якою ми користуємося й сьогодні. У ній є дві постійні точки: 0 °С – температура співіснування води й льоду, 100 °С – температура кипіння води при нормальному атмосферному тиску. Відстань між цими так званими реперними точками шкали, поділена на 100 рівних частин, називається градусом температурної шкали Цельсія (лат. “градус” – крок, щабель).
3. Термометри
У цій частині уроку необхідно зупинитися на розгляді будови деяких термометрів. При цьому учням варто пояснити:
1) принцип дії термометра;
2) градуювання термометра;
3) шкалу термометра;
4) правила вимірювання температури.
Необхідно звернути увагу учнів на такі факти: будь-який термометр завжди показує свою температуру; щоб він показав температуру деякого тіла, необхідно, щоб температура термометра дорівнювала температурі тіла, тобто щоб термометр перебував у тепловій рівновазі з тілом; для встановлення теплової рівноваги необхідний певний час.
Питання до учнів у ході викладу нового матеріалу
Що таке теплова рівновага? Що можна сказати про температуру тіл, що перебувають у тепловій рівновазі?
Який фізичний зміст температури?
Як треба користуватися термометром при вимірюванні температури?
Як улаштована шкала Цельсія?
На чому заснована дія газових і рідинних термометрів?
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
Поміркуй і відповідай
1. Чим незручний був би термометр із водою замість ртуті?
2. Чому розміри термометра повинні бути невеликими порівняно з розмірами тіла, температуру якого вимірюють цим термометром?
3. Чому показання медичного термометра варто дивитися лише через 5 хв. після того, як він був поставлений хворому?
Домашнє завдання-1
1. У-1: § 23.
2. Сб-1:
Рів1 – № 25.30, 26.2, 26.5, 26.6, 26.8.
Рів2 – № 25.25, 25.27, 25.28, 26.14.
Рів3 – № 25.38, 25.39, 25.40, 26.17, 26.18.
Домашнє завдання-2.
1. У-2: § 33.
2. Сб-2:
Рів1 – № 26.1, 26.2, 26.3, 26.4, 26.5.
Рів2 – № 26.6, 26.7, 26.8, 26.9, 26.10.
Рів3 – № 26.11, 26.12, 26.13, 26.14, 26.15.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...