Конспект уроку з фізики: Тепловий баланс. Розв'язування задач

Мета: з'ясувати суть рівняння теплового балансу в теплообмінних процесах; навчити учнів складати рівняння теплового балансу і знаходити його розв'язки; розвивати логічне мислення.
Хід уроку
І. Аналіз результатів лабораторної роботи.
II. Актуалізація опорних знань:
—Як обчислити кількість теплоти, яку тіло отримує або втрачає при нагріванні чи охолодженні? [Q=cmΔt)
—    Назвіть величини, позначені буквами у даному виразі.
—    Як із даного виразу визначити будь-яку з величин, позначених буква¬
ми с, т, Δt ?
III. Вивчення нового матеріалу.
1. Розповідь учителя.
Досить часто виникає потреба у визначенні фізичних величин, які характеризують процеси теплообміну за умови, коли в цих процесах беруть участь декілька тіл, одні з яких охолоджуються, інші нагріваються, але, врешті, настає між ними теплова рівно¬вага. Наприклад, змішують холодну і гарячу воду, кидають нагріте тіло у холодну воду або кілька гарячих тіл у холодну рідину тощо. Як визначити, наприклад, темпе¬ратуру, що встановилася, або початкову температуру нагрітого тіла, або ж масу того чи іншого тіла тощо?
В усіх цих випадках складають так зване рівняння теплового балансу і дослід¬жують його за певними математичними законами.
Існують певні правила для складання рівняння теплового балансу.
2.Робота з підручником.
—На сторінці 31 (§ 9) прочитайте про три правила від слів "По-перше..." до слів "Зазначені правила..."
— Запишіть їх у скороченій формі:
I    правило. Між усіма тілами, що знаходяться в замкнутій системі, через певний проміжок часу настає теплова рівновага.
II правило. Під час теплообміну теплота не зникає: скільки її віддають одні тіла, стільки ж отримують інші.
III правило. Якщо тіло отримує теплоту, її вважають додатною, якщо віддає —від'ємною.
3.Слово вчителя.
Зазначені правила визначають певну послідовність дій (їх ще називають крока¬ми), якої доцільно дотримуватися під час розрахунків. Запишіть у зошиті цю по¬слідовність у скороченій формі.
1.    З'ясувати, які і скільки тіл беруть участь у теплообміні.
2.    Яка кінцева температура теплообміну?
3.    Встановити кількість тіл, які віддають теплоту і кількість тіл, що її отримують.
4.    Скласти рівняння теплового балансу Q+ + Q2+ + ...=Q-+Q2-+...
5.    Розв'язати це рівняння відносно шуканої величини.
3. Розв 'язування задач.
Задача № 1. В алюмінієвій каструлі масою 2 кг міститься 500 г води кімнатної температури (20 °С). Скільки окропу треба долити в каструлю, щоб одержати воду з температурою 40 °С?
Розв'язування:
I    крок—а) каструля, б) вода, в) окріп;
II крок — встановилася температура t = 40 °С;
III крок—отримують теплоту каструля і холодна вода;
IV крок—Q1+ + Q2+=Q3-
4. Слово вчителя.
Під час проведення розрахунків кельвіни і градуси Цельсія можна скорочувати (1 градус по одній шкалі дорівнює 1 градусу по іншій. Про це йтиметься далі). Окрім цього, слід дотримуватися такого правила: обчислюючи кількість теплоти, шукають різницю між вищою й нижчою температурами тіла, що нагрівалося чи охолоджувалося Δt = t2 – t1, .
IV.    Підсумки уроку.
V.    Домашнє завдання.
Прочитайте § 9. Зверніть увагу на приклади розв'язаних задач. Розв'яжіть зада¬чу № 2 із вправи 7 (с. 35). Ознайомтеся з інструкцією до лабораторної роботи № 2. Готуйтеся до атестації.