Презентация на тему количество теплоты. удельная теплоемкость (2 урока)

Теплопередача и количество теплоты

Слайд 2

Теплопередача осуществляется от более нагретого тела к менее.

При теплопередаче (теплообмене) внутренняя энергия одних тел уменьшается, а других – увеличивается, без изменения механической энергии тел и без совершения работы. При этом уменьшается внутренняя энергия тела-нагревателя, а внутренняя энергия нагреваемого тела увеличивается.

Слайд 3

Сколько энергии передается?

Для того, чтобы ответить на этот вопрос вводится понятие количество теплоты. Количество теплоты обозначают буквой Q. Как и всякий другой вид энергии, количество теплоты измеряют в джоулях (Дж) 1 кДж = 1000 Дж; Ранее количество теплоты измерялось в калориях (кал) или килокалориях (ккал). 1 ккал = 1000 кал. 1 кал =4,19 Дж.

Слайд 5

Количество теплоты зависит от:

• массы тела
• его температуры: Q ~ Δt
• рода вещества

Слайд 6

Зависимость количества теплоты от рода вещества, можно подтвердить

Если налить в один сосуд воду, другой растительное масло (с одинаковыми массами). Оба сосуда будем нагревать на одинаковых горелках. Через 5 минут увидим, что масло имеет более высокую температуру, чем вода.

Слайд 7

Удельная теплоемкость

Скорость нагревания вещества характеризует физическая величина – удельная теплоемкость. Физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать телу массой 1 кг для того, чтобы его температура изменилась на 1 °С, называется удельной теплоемкостью вещества.

Слайд 8

Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость вещества обозначается буквой с; измеряется в Дж/кг·С. Удельную теплоемкость данного вещества можно приближенно считать постоянной величиной. У разных веществ удельная теплоемкость имеет разные значения. Удельная теплоемкость вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, различна (например: вода и лёд).

Слайд 9

Удельная теплоемкость различных веществ

Слайд 10

Домашнее задание

• На §7 – 8 письменно ответьте на вопросы.

Слайд 11

1. Что такое конвекция?
2. Как можно изменить внутреннюю энергию тел?

Тела?
3. Почему мех, пух и перья животных защищают их от холода?
4. Какие вещества имеют наибольшую теплопроводность, какие наименьшую?
5. Два мороженых положили на стол, одно из них закрыли шубой. Какое мороженое растает быстрее и почему?

Слайд 12

Расчет количества теплоты

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания тела или выделяемое им при охлаждении, следует умножить удельную теплоемкость вещества на массу тела и на разность между конечной и начальной температурами:

Q = C·m·(t2 – t1)
Или
Q = C·m·Δt
где Δt = t2 – t1 – разность температур

Слайд 13

Ответ

Q = 4200 Дж/кг°C

Q = 4200 Дж/кγ°C · 1 кг · 10°С

Пример расчета количества теплоты

Какое количество теплоты необходимо для нагревания воды массой 1 кг на 100°C?

Слайд 17

ГИА-2008-7. Удельная теплоемкость меди равна 380 Дж / кг°C. Как изменилась внутренняя энергия 1 кг меди при ее нагревании на 1°C?

1. Увеличилась на 380 Дж / кг °C.
2. Уменьшилась на 380 Дж/кг °C.
3. Не изменилась.
4. Может увеличиться или уменьшиться.

Слайд 18

ГИА-2008-7. Удельная теплоемкость меди равна 380 Дж/(кг⋅°С). Это означает, что

1. при температуре 0°С 1 кг меди выделяет 380 Дж энергии.
2. при плавлении куска меди в 1 кг потребляется 380 Дж энергии.
3. для нагревания 1 кг меди на 1°C необходимо 380 Дж энергии.
4. для нагревания 1 кг меди на 380°C затрачивается 1 Дж энергии.

Слайд 19

ГИА-2008-8. Графики нагревания трех тел одинаковой массы (зависимость температуры Т°C от времени t) представлена на рисунке. Удельная теплоемкость какого тела больше?

4. Удельные теплоемкости всех трех тел одинаковы

Слайд 20

ГИА-2010-8. На рисунке изображены графики зависимости изменения температуры от времени для трех первоначально твердых тел одинаковой массы.

при одинаковых условиях нагревания. У какого из этих тел наибольшая удельная теплоемкость в твердом состоянии?

1. 12. 23. 34. удельная теплоемкость в твердом состоянии у всех трех одинакова

Слайд 21 ГИА-2010-8. В одинаковые сосуды с холодной водой опустили

Нагретые до 1000С сплошные шары одинакового объема, в первый

сосуд — из меди, а во второй — из цинка. После достижения состояния теплового равновесия оказалось, что в сосудах установилась разная температура. В каком из сосудов окажется более высокая температура?

1. В первом сосуде, так как удельная теплоемкость меди больше удельной теплоемкости цинка.
2. В первом сосуде, так как плотность меди больше плотности цинка.
3. Во втором сосуде, так как удельная теплоемкость цинка больше удельной теплоемкости меди.
4. Во втором сосуде, так как плотность цинка больше плотности меди.

Слайд 22 2010 г. (ГИА-9). 8. На одинаковых спиртовках нагревают

Одинаковые массы воды, спирта, льда и меди. Какой из

графиков соответствует нагреванию воды?

1. 1 2) 2 3) 3 4) 4

Слайд 23 1) теплоемкость воды увеличивается с течением времени2) через 5

Мин вся вода испарилась 3) при температуре 350 К вода

отдает воздуху столько тепла, сколько получает от газа 4) через 5 мин теплоемкость воды достигла максимального значения

ГИА-2010-8. Кастрюлю с водой поставили на газовую плиту. Газ горит постоянно. Зависимость температуры воды от времени представлена на рисунке. Из графика можно сделать вывод, что

Слайд 24 1) температура вещества прямо пропорциональна времени нагревания2) в

Промежутке времени от 0 до t1 температура вещества повышается,

а затем вещество кипит 3) в промежутке времени от 0 до t1 температура вещества повышается, а затем вещество плавится 4) в промежутке времени от 0 до t1 идет повышение температуры вещества, а в промежутке от t1 до t2 температура не меняется

ГИА-2010-8. На рисунке приведен график зависимости температуры некоторой массы вещества от времени нагревания. Согласно графику

Слайд 25 ГИА-2009-21. Скорость теплообмена тела теплоемкостью 200 Дж/К показана

На рисунке. На сколько кельвин изменится температура этого тела за

Льда, взятого при температуре плавления?Ответ

Зависимости температуры от полученного количества теплоты в процессе нагревания

металлического цилиндра массой 100 г. Определите удельную теплоемкость металла.

Анализ графиков зависимости температуры

На слайде 28 представлен график зависимости температуры тела от количества полученной теплоты, при массе тела 100 г. Нам необходимо определить удельную теплоемкость этого тела.

На слайде 29 приведен график зависимости температуры от времени, при нагревании куска олова массой 2 кг. В данном случае нужно определить количество теплоты, которое потребуется для нагревания твердого олова до температуры плавления.

Третий график на слайде 30 демонстрирует процесс нахождения воды массой 40 г при температуре 20 °С в тонкостенном стакане. После того как в стакан долили еще воду массой 160 г при температуре 100 °С, нужно определить какой стала температура воды после установления теплового равновесия.

Слайд 31 показывает количества воды (100 г) при температуре 25 °С и после того как в воду опустили тело массой 50 г с удельной теплоемкостью вещества 700 Дж/кг • К. Температура воды после установления теплового равновесия увеличилась на 5 °С. Необходимо определить начальную температуру тела.

График на слайде 32 иллюстрирует зависимость температуры тела от подводимого количества теплоты, при массе тела 2 кг. В данном случае нужно вычислить удельную теплоемкость этого тела.

Что касается слайда 33, то он представляет график зависимости абсолютной температуры воды массой m от времени при осуществлении теплоотвода с постоянной мощностью. Необходимо определить удельную теплоемкость льда на основе этого опыта.

На слайде 34 описывается ситуация с фарфоровой статуэткой массой 0,2 кг, которую обжигали при температуре 1500 К. После этого статуэтку остудили до температуры 300 К. Необходимо найти количество тепла, которое выделила статуэтка при остывании.

И, наконец, на слайде 35 представлена задача о теплоотдаче тела массой m и снижении его температуры на ∆T. Требуется рассчитать количество отданной телом теплоты.

Все данные задачи связаны с термодинамикой и являются частью заданий экзамена по физике. Каждая из них требует грамотного подхода к решению и понимания основных законов теплообмена.

Слайд 36 (ЕГЭ 2005 г., ДЕМО) А9. При нагревании текстолитовой

Пластинки массой 0,2 кг от 30º C до 90º C потребовалось

затратить 18 кДж энергии. Следовательно, удельная теплоемкость текстолита равна

0,75 кДж/(кгК)1 кДж/(кгК)1,5 кДж/(кгК)3 кДж/(кгК)

Слайд 37 2005 г. А11 (КИМ). При передаче твердому телу

Массой m количества теплоты Q температура тела повысилась на

ΔТ. Какое из приведенных ниже выражений определяет удельную теплоемкость вещества этого тела?