Расчет количества теплоты. Теплота сгорания топлива. 8-й класс

Обучающая: закрепление знаний по данным темам; формирование умений учащихся применять полученные знания при решении задач различного типа (графические, качественные, количественные, экспериментально-исследовательские).

Развивающая: развивать смекалку, творческие способности, интерес к получаемым знаниям по предмету; развитие компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности, критического мышления; навыков работы в команде; умения применять полученные знания на практике.

Воспитательная: воспитывать внимательность, бережное отношение к природе.

Оборудование: мензурки, термометры, вода, кубики (имитация видов топлива), линейки, табличный материал, сборники задач В.И. Лукашика, кроссворды “Тепловые явления”, тесты по физике 8 класс, модель молекулы СО2.

Девиз урока: Три года на камне просидишь – и камень нагреется (японская пословица).

1. Приветствие. Актуализация темы урока.
2. Проверка знаний учащихся (фронтальный опрос).
3. Решение задач.
4. Закрепление знаний.
5. Подведение итогов.
6. Задание на дом.

Ход урока

1. Приветствие. Актуализация темы урока.

Учитель. Сегодня на уроке мы будем решать задачи на пройденные нами темы: “Расчет количества теплоты”, “Теплота сгорания топлива”.

Очень часто в жизни требуется уметь пользоваться тепловыми расчетами. Например, при строительстве зданий учитывается, какое количество теплоты должна отдавать зданию вся система отопления. Какое топливо и в каком количестве надо использовать, чтобы получить максимальное Q при наименьших затратах, то есть надо уметь рассчитывать Q, а значит решать задачи.

2. Проверка знаний учащихся.

Вопросы для фронтального опроса:

1. Что называется количеством теплоты?
2. По какой формуле его можно найти? (Q = сm·(t2° – t1°)) Единица измерения? (Дж)
3. От каких величин зависит Q? (Масса, температура, удельная теплоемкость)
4. Каков физический смысл С? Назовите единицы измерения её.
5. Какие вещества можно отнести к топливу? (Дрова, уголь, торф…)
6. Итак, при сжигании топлива выделяется… (Тепло)
7. Источником этой энергии является… (Соединение атомов в молекулы) – демонстрация на модели молекулы СО2 ).
8. Чем характеризуется топливо? (Удельной теплотой сгорания)
9. Дать определение удельной теплоты сгорания. Назвать единицу измерения. ( Дж/кг)
10. Значит, чтобы сравнивать топливо надо знать … (Удельную теплоту сгорания).

а) качественные задачи.

1) На что больше расходуется энергии: на нагревание чугунного горшка или воды, налитой в него, если их массы одинаковы?
2) Почему теплота сгорания сырых дров меньше теплоты сгорания сухих дров деревьев той же породы?
3) Алюминиевую и серебряную ложки одинаковой массы опустили в кипяток. Равное ли количество теплоты получат они от воды?
4) Почему в пустынях днем жарко, а ночью температура падает ниже 0°С?

б) графические задачи.

1) В алюминиевом чайнике нагрелась вода. Построен график зависимости количества теплоты, полученной телом, от времени. Укажите, какой из графиков построен для воды, а какой для чайника?

Рис. 1.

2) На одинаковых горелках нагревались вода, медь и железо равной массы. Укажите, какой график построен для воды, какой для меди, какой для железа. Ответ обоснуйте. (Потери некоторого количества теплоты в пространство не учитывать)

Рис. 2.

в) экспериментальные задачи.

1) Даны: сосуд с холодной водой, термометр, мензурка. Определите количество теплоты, которое потребуется для нагревания этой воды до температуры 80°С.

Решение: начальную температуру воды можно определить термометром, а объем воды – мензуркой. Запишем данные задачи.

2) Даны кубики одинакового размера из сосны и березы. Нужно определить количество теплоты, которое выделится при полном сгорании этих видов топлива.

Решение: количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива, определяется по формуле

Q = q·m, где q – удельная теплота сгорания топлива (эту величину находим по таблице). Массу топлива определяем по формуле m = ·v. Плотность березы и сосны найдем по таблице, а объем с помощью математических расчетов: V=a·b·c=а³.

Рис. 3.

Отсюда можно сделать вывод, что березовые дрова дают больше тепла, чем сосновые при одинаковой массе. Это обстоятельство было замечено людьми давно. Так под Гурьевском в Кемеровской области было столько берез, что его называли “гнездом берез”. В этом городе был металлургический завод, а тепло получали за счет сжигания берез, которые рубили в округе 100 лет, и до сих пор в этом месте березы мало. Надо помнить о бережном отношении к природе.

г) количественные задачи.

1) Определите удельную теплоёмкость металла, если на нагревание бруска массой 100 г, сделанного из этого металла, от 20°С до 24°С потребовалось 152 Дж теплоты.

Ответ: 380 Дж/кг·°С, по таблице находим, что это латунь.

2) На сколько градусов нагреется кусок алюминия массой 2 кг, если ему сообщить такое количество теплоты, какое идет на нагревание воды массой 880 г от 0°С до 100°С?

Ответ: 200° С.

1) комментирование оценок;

2) домашнее задание: решить задачи №№ 1002, 1004, 1044.