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.
|