Удельная теплоёмкость вещества. Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела и выделяемого им при охлаждении.
Цель: ввести и выяснить
физический смысл удельной теплоемкости .определение способа расчета количества
теплоты при теплообмене тел. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в
процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Проверка домашнего задания
При проверке домашнего
задания можно, подготовив ряд вопросов, выслушать ответы учащихся по желанию.
Приведите примеры.
Почему водоемы замерзают медленно? Почему с рек и особенно озер долго не сходит
лед, хотя давно стоит теплая погода? Какой из двух одинаковых по массе кусков
быстрее нагреется на 2 °С: железный или медный?
Почему на Черноморском
побережье Кавказа даже зимой достаточно тепло? Почему многие металлы остывают
значительно быстрее воды?
III.
Изучение нового материала
Новый материал связан,
прежде всего, с выводом рабочих формул, которые часто используются при решении
задач, поэтому важно, чтобы учащиеся очень хорошо усвоили содержание и смысл
полученных соотношений.
1. Понятие удельной
теплоемкости.
2. Удельная теплоемкость
различных веществ.
3. Теплоемкость тела.
4. Ранее мы показали, что для нагревания 1 кг
вещества на 1°С требуется количество теплоты, численно равное значению
удельной теплоемкости.
Для нагревания 1 кг
алюминия на 1 °С, например, необходимо Q - 920 Дж. Следовательно, Q зависит от с: чем больше с, тем больше Q. Итак,Q~c.
5. Совершенно очевидно, что
если тело нагреть на t = 1 °С и на t = 3 °С, то потребуется разное количество
теплоты. Причем отношение Qi I Q - 3. Следовательно, чем больше разность температуры в нагреве тел,
тем больше нужно затратить энергии.
То есть:
где t - конечная температура, t0 - начальная температура.
6. На простом опыте по
нагреванию разных масс воды от 5 °С до 10 °С легко заметить разное время
нагрева и, следовательно, разное значение получаемой энергии. Чем больше масса
тела, тем большее количество теплоты нужно для нагревания.
Следовательно:
Если свести вместе все
три полученных соотношения, можно получить основное выражение для расчета
количества теплоты при теплообмене:
Q = cm(t-t0) = cmt.
Количество теплоты,
необходимое для нагревания тела, или выделяемое им при охлаждении, прямо
пропорционально произведению удельной теплоемкости на массу тела и на. разность
конечной и начальной температур.
Вполне очевидно, что
если происходил нагрев тела, то At = t-
t0 > 0 и Q > 0. То есть тело получает тепло.
Если тело остывает, то h < to и At < 0 и Q < 0. Это указывает на то,
что тело отдает в окружающую среду количество теплоты Q.
Следует помнить, что
если для нагревания тела массой т с удельной теплоемкостью с на At = о нужно Q = cm(t - to), то ровно столько же выделяется тепла при охлаждении тела от t до to.
IV. Решение задач
Оставшееся на уроке
время желательно посвятить решению задач по изученной теме.
Домашнее задание
§ -10
Упражнение6 (4-7)
Будь-те первым, поделитесь мнением с остальными.