Усі уроки фізики
8 клас

Урок 14/56. Рівняння теплового балансу при плавленні й кристалізації

Мета уроку: сформувати навички розв’язання завдань на рівняння теплового балансу при плавленні й кристалізації тіл.

Тип уроку: урок закріплення знань.

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

Засвоєнню й закріпленню знань про рівняння теплового балансу з урахуванням зміни агрегатного стану речовини допомагає підбір якісних і розрахункових задач. Залежно від рівня класу вчитель повинен підібрати такі завдання, щоб учням було цікаво працювати на уроці. Нижче приводиться орієнтовний список завдань, з яких учитель може вибрати ті, які необхідні для даного уроку.

Якісні задачі

1. Чому в історії людства бронзове століття передувало залізному?

2. Чи розплавиться невеликий шматочок олова, якщо його кинути в посудину з розплавленим свинцем?

3. Із чайника налили воду в склянку із цукром й у склянку без цукру. У якій склянці чай буде холоднішим?

4. Яке тіло має більшу внутрішню енергію: шматок льоду при температурі 0 °C чи вода, яку отримали із цього шматка, що має температуру 0 °C?

5. Узимку на балконі лежить мідна пластинка й крижинка такої ж маси. Питома теплота плавлення в міді значно менше, ніж у льоду. Чи означає це, що для плавлення мідної пластинки в цьому випадку буде потрібно менше енергії, ніж для плавлення крижинки?

Розрахункові задачі

1. Шматок льоду масою m = 2 кг має температуру t1 = −20 °C. Яку кількість теплоти Q необхідно йому передати, щоб перетворити лід у воду, що має температуру t2 =20 °C?

Розв’язок. Перетворення повинне відбуватися в три етапи:

на першому етапі лід нагрівається від температури t1 до температури tпл = 0 °C, на другому етапі лід плавиться, а на третьому етапі вода, що утворилася, нагрівається від температури tпл плавлення до тем ператури t2. Отже, .

Перевіривши одиниці величин і вконавши обчислення, одержуємо: Q = 912 кДж.

2. У воду масою mв = 1 кг, що має температуру tв = 30 °C, поклали лід масою mл = 500 г, температура якого tл = 0 °C. Яка температура встановиться в посудині?

Розв’язок. Вода, остигаючи до 0 °C, може передати льоду кількість теплоти . Для плавлення всього льоду необхідна кількість теплоти . Оскільки , повного плавлення льоду не відбудеться; у посудині перебуватимуть вода й лід при температурі 0 °C.

3. Полярники одержують необхідну їм воду, розтоплюючи лід. Скільки гасу потрібно буде спалити для одержання 15 л кип’яченої води, якщо температура навколишнього середовища −40 °C? Вважайте, що вода одержує 50 % енергії, що виділяється при згорянні гасу. (Відповідь: 0,58 кг)

4. У сніжний замет, що має температуру 0 °C, кинули розпечену до температури 300 °C мідну кулю масою 2 кг. Яка маса снігу, що розтанув? (Відповідь: 0,7 кг)

5. Яку кількість теплоти необхідно відібрати в 5 кг води, що має температуру 10 °C, щоб перетворити її в лід з температурою −30 °C? (Відповідь: 2,2 МДж)

Домашнє завдання-1

1. У-1: § 26.

2. Сб-1:

рів1 — № 29.6, 29.7, 29.8, 29.12, 28.14.

рів2 — № 29.20, 29.21, 29.22, 29.29, 29.30.

рів3 — № 29.36, 29.37, 29.39, 29.46, 29.47.

Домашнє завдання-2

1. У-2: § 45 (п.3).

2. Сб-2:

рів1 — № 32.6, 32.7, 32.8, 32.9, 32.10.

рів2 — № 32.18, 32.19, 32.21, 32.24, 32.25.

рів3 — № 32.40, 32.41, 32.42, 32.43, 32.44.

Джерела:

1. Усі уроки фізики. 8 клас./ Кирик Л. А.— Х.: Вид. група «Основа», 2008.— 352 с.