Урок решения расчетных и графических задач на явления нагревания, плавления и отвердевания по теме «Агрегатные состояния вещества» в 8 классе Физика – 8 класс

Урок решения задач на плавление и кристаллизацию тел

Цель урока: Повторение процессов нагревания, плавления и отвердевания Решение графических и расчетных задач на процессы нагревания, плавления и отвердевания Цель урока: Повторение процессов нагревания, плавления и отвердевания Решение графических и расчетных задач на процессы нагревания, плавления и отвердевания

Плавление и кристаллизация Твердое состояние вещества Жидкое состояние вещества плавление кристаллизация тепло поглощается тепло выделяется Q = λm

ЗАДАЧИ НА ГРАФИКИ ПЛАВЛЕНИЯ И ОТВЕРДЕВАНИЯЗАДАЧИ НА ГРАФИКИ ПЛАВЛЕНИЯ И ОТВЕРДЕВАНИЯ

Задача 1: Лед, находящийся при температуре С, нагревают. В результате лед плавится и образуется вода при температуре 20 0 С. Изобразить графически происходящие процессы и записать формулы для вычисления количества теплоты. ГРАФИКИ НАГРЕВАНИЯ И ПЛАВЛЕНИЯ ТЕЛА

t, 0 C t, мин t 1 = С t 3 = 20 0 С t 2 = 0 0 С 1 – 2: Нагревание льда, тепло потребляется Q = c л m л (t 2 – t 1 ) – 3: Плавление льда, тепло потребляется Q = λ л m л 3 – 4: Нагревание воды Q = c в m л (t 3 – t 2 ) Лед, находящийся при температуре С, нагревают. В результате лед плавится и образуется вода при температуре 20 0 С. Изобразить графически происходящие процессы и записать формулы для вычисления количества теплоты. ГРАФИКИ НАГРЕВАНИЯ И ПЛАВЛЕНИЯ ТЕЛА

Задача 2: По данному графику расскажите, что происходит с телом на каждом участке, и какое это вещество t, 0 C t, мин С ГРАФИКИ НАГРЕВАНИЯ И ПЛАВЛЕНИЯ ТЕЛА

Задача 3: В сосуде находится лед при температуре С. Сосуд поставили на горелку, которая дает в равные промежутки времени одинаковое количество теплоты. Укажите, какой график соответствует описанному случаю? ГРАФИК 1 ГРАФИК 2ГРАФИК 3 Сл = 2100 Дж/кг 0 С Св = 4200 Дж/кг 0 С Для решения задачи сравните удельные теплоемкости воды и льда: ГРАФИКИ НАГРЕВАНИЯ И ПЛАВЛЕНИЯ ТЕЛА

Задача 4: Постройте график процессов, происходящих с цинком находящимся при температуре 50 0 С (t пл = С) при нагревании его до С и последующем охлаждении. Объясните каждый участок графика t, 0 C t, мин ГРАФИКИ НАГРЕВАНИЯ И ПЛАВЛЕНИЯ ТЕЛА

Задача 5: На рисунке представлены графики нагревания и плавления олова, свинца и цинка. Определите, какому веществу принадлежит каждый график. t, 0 C

ЗАДАЧИ НА РАСЧЕТ ТЕПЛА ПРИ ПЛАВЛЕНИИ И НАГРЕВАНИИ ЗАДАЧИ

РАСЧЕТ ТЕПЛА ПРИ ПЛАВЛЕНИИ И ОТВЕРДЕВАНИИ Задача 1: Алюминиевый и медный бруски массой по 1 кг нагреты до температуры их плавления. Сравнить количества теплоты, необходимые для плавления каждого из брусков. Дано: m ал = 1 кг m м = 1 кг λ ал = 39 * 10 4 Дж/кг λ м = 21 * 10 4 Дж/кг Q ал - ? Q м - ? Во сколько раз ? Решение: Q ал = λ ал * m ал = 39 * 10 4 Дж Q м = λ м * m м = 21 * 10 4 Дж 1,86 раза

Задача 2: Сколько тепла необходимо для плавления куска свинца массой 500 г, находящегося при температуре 27 0 С. Дано: m св = 500 г λ св = 2,5 * 10 4 Дж/кг Q - ? t 1 = 27 0 C t пл = C Решение: Свинец сначала необходимо нагреть до температуры плавления (передать тепло Q 1 ), затем расплавить его (передать тепло Q 2 ) Q 1 = c m (t 2 - t 1 ) c св = 140 Дж/кг 0 C Q 1 = 130*0.5*(327-27) = Дж = 19,5 к Дж СИ 0,5 кг Q 2 = λ m Q 2 = 2,5*10 4 *0,5 = 1,25*10 4 Дж = Дж = 12,5 к Дж Q = Q 1 + Q 2 Q = 19,5 + 12,5 = 32 к Дж ОТВЕТ: Q = 32 к Дж РАСЧЕТ ТЕПЛА ПРИ ПЛАВЛЕНИИ И ОТВЕРДЕВАНИИ

Задача 3: Сколько энергии выделится при кристаллизации и остывании от температуры плавления до температуры 33 0 С медной шинки размерами см. Дано: а =1 см λ м = 21 * 10 4 Дж/кг Q - ? t 1 = C t 2 = 33 0 C c м = 380 Дж/кг 0 C 0,01 м СИ в =5 см с =20 см 0,05 м 0,2 м Решение: При кристаллизации выделяется тепло Q 1, при остывании - тепло Q 2 Q 1 = λ mQ 2 = c m (t 2 - t 1 ) Масса неизвестна, найдем ее: m = ρV V = a*b*c ρ м = 8900 кг/м 3 V = a*b*c = 0,01*0,05*0,2 = 0,0001 м 3 m = 8900 Дж/кг* 0,0001 м 3 = 0,89 кг Q 1 = λ m = 21*10 4 Дж/кг* 0,89 кг = 18,69*10 4 Дж Q 2 = c m (t 2 - t 1 ) = 380 Дж/кг 0 С*0,89 кг*( ) = Дж = 7,476*10 4 Дж Q = Q 1 + Q 2 = 18,69*10 4 Дж+7,476*10 4 Дж = 26,166 * 10 4 Дж = 261,66 к Дж РАСЧЕТ ТЕПЛА ПРИ ПЛАВЛЕНИИ И ОТВЕРДЕВАНИИ

Задание на дом; 1. Почему лед не сразу начинает таять, если внесим его с мороза в натопленную комнату? 2. На сколько при плавлении увеличится внутренняя энергия ртути, свинца, меди массами по 1 кг, взятых при их температурах плавления? 3. Лед массой 2 кг находится при температуре С. Превратится ли весь лед в воду, если передать ему 600 к Дж тепла?