Физика в стакане чая. Урок-чаепитие

Цель урока:

1. Повторить тепловые явления.
2. Показать практическую направленность науки физики. Доказать учащимся, что знания физики важны и в повседневной жизни.

Урок проводится в форме чаепития. Готовится электрический чайник, заварник, стаканы и чашки для чая, сахар. Наливаем в чайник воду, включаем его. Пока закипает вода, предлагаем решить следующие задачи.

1. В Якутии, в селах для питья используют ледовую воду. Сколько теплоты потребуется для того, чтобы растопить 3 кг льда, внесенного с улицы. Температура на улице -30˚С.
2. Какое количество тепла потребуется для нагревания полученной воды от 0˚С до 100˚С?

Т.к. урок проводится в качестве повторения, ученики решают задачи самостоятельно.

Далее просим ответить на следующие вопросы:

1. Для чего накрывают чайник крышкой? (Чтобы уменьшить потери тепла через испарение).
2. Происходит ли испарение при комнатной температуре? (Испарение происходит при любой температуре).
3. Откуда появились пузырьки на дне и стенках чайника? (В воде всегда присутствует растворенный воздух, который при нагревании образует пузырьки).
4. Почему чайник шумит перед закипанием? (Шум закипающей воды вызван схлопыванием поднимающихся пузырьков).
5. Почему ожог паром при 100˚С опаснее, чем водой той же температуры? (При ожоге паром выделяется еще и теплота парообразования).
6. Почему вода при кипении не меняет свою температуру при включенном нагревателе? (Подводимое нагревателем тепло затрачивается на интенсивное парообразование).
7. Почему вода начинает остывать, как только отключить его нагреватель? (Т.к. температура окружающей среды намного ниже кипятка, происходит теплообмен, приводящий к понижению температуры).
8. Почему из носика чайника выходит «пар»? (Это не пар, а туман, т.е конденсация пара при его выходе в воздух комнатной температуры).
9. Какая вода быстрее закипит: сырая или кипяченная? (В сырой воде больше растворенного воздуха и образование пузырьков облегчается).
   Вода в чайнике закипела, перейдем к чаепитию. Но прежде надо заварить чай. Вкус чая зависит от правильности его заварки. Чем выше температура заварки чая, тем лучше его вкус.
10. В каком чайнике – металлическом или фарфоровом лучше заваривать чай? (В фарфоровом, т.к. его теплопроводность меньше, чем у металлического, и вода в нем дольше останется горячей).
11. Почему перед завариванием чая рекомендуется заварник ополоснуть кипятком? (Чтобы согреть его).
12. Какие меры предосторожности надо предпринять, наливая горячий чай в стеклянный стакан? (Опустить в него металлическую ложку).
13. Что раньше наливать – заварку или кипяток? (Чтобы горячая вода не разбрызгивалась, сначала наливаем в стакан заварку).
14. Почему чай становится сладким, когда в него насыпают сахар? (Происходит диффузия).
    Все, пьем чай. Осторожно, он горячий.
15. Что делаем, чтобы он быстрее остыл? (Наливаем чай в блюдце и дуем на него. При этом увеличивается испарение, и чай быстрее остывает).

А теперь проверим решение задач:

Заключение. На примере сегодняшнего урока мы увидели, что даже простое чаепитие объясняется физическими законами. За активное участие выставляются оценки.