Решение задач - Урок 2 - Изменение агрегатных состояний вещества

Цели: отработка практических навыков при решении задач; развитие навыков устного счета.

Ход урока

I. Повторение изученного. Проверка домашнего задания

Проверку домашнего задания можно организовать по вопросам к § 15. Кроме того, проверяется решение домашних задач.

Важно научить школьников не только рисовать графики изменения температуры при различных тепловых процессах, но и читать их. Для этого можно вычертить на доске ряд графиков плавления или кристаллизаций твердых тел и предложить учащимся ответить на ряд вопросов по ним:

- Какова температура плавления вещества.

- График плавления (кристаллизации) какого вещества изображен на чертеже?

- Какому состоянию вещества соответствует тот или иной отрезок на графике?

- Каким процессам соответствует тот или иной участок на графике?

- Как долго продолжался процесс плавления (кристаллизации)?

- На сколько градусов изменилась температура за время наблюдения?

II. Решение расчетных задач

Эту часть урока можно условно разделить на два этапа: совместная работа «учитель - класс», когда решение и разбор отдельных задач у доски приводит учитель, и самостоятельная работа учеников. Именно на втором этапе урока можно оценить работу отдельных учеников.

У доски учитель может разобрать решения следующих задач:

Задача 1

Какое количество теплоты необходимо для плавления 2 кг свинца? Начальная температура свинца 327 °С.

Дано:

Решение:

Так как температура свинца равна t_пл, то

(Ответ: Q = 5 · 10⁴ Дж.)

Задача 2

Какое количество теплоты выделится при превращении 4 л воды в лед? Начальная температура воды 20 °С.

Дано:

Решение:

Очевидно, что тепло будет отдаваться в окружающую среду, во-первых, при охлаждении воды от t₀ до t_кp, и во-вторых, при кристаллизации тела.

(Ответ: Q = -16,96 · 10 Дж.)

Знак «-» в ответе указывает на то, что внутренняя энергия вещества уменьшилась на 16,96 · 10⁵ Дж.

Задача 3

На две горелки одинаковой мощности поставили два сосуда, в которых находится по 1 кг льда и свинца. Начальные температуры веществ равны соответственно 0 °С и 327 °С. Какое из веществ быстрее превратится в жидкость?

Решение:

Так как Q = λ · m, то при одинаковых начальных условиях быстрее расплавится вещество с меньшим значением λ.

По таблице находим:

для льда: λ₁ = 3,4 · 10⁵ Дж/кг;

для свинца: λ₂ = 0,25 · 10⁵ Дж/кг.

Так как λ₁ > λ₂, следовательно, быстрее расплавится свинец.

Для самостоятельного решения можно предложить следующие задачи:

Задача 4

Для плавления куска парафина массой 400 г, взятого при температуре плавления, потребовалось 60 кДж тепла. Определите удельную теплоту плавления парафина.

(Ответ: λ = 1,5 · 10⁵ Дж/кг.)

Задача 5

Для плавления куска льда, взятого при температуре -10 °С, потребовалось 722 кДж тепла. Определите массу льда. λ_л = 3,4 · 10⁵ Дж/кг.

(Ответ: m = 2 кг.)

Задача 6

Какое количество теплоты выделится в окружающую среду при кристаллизации 0,6 кг олова?

(Ответ: -34,4 Дж.)

Домашнее задание

1. Повторить § 14,15 учебника.

2. Сборник задач В. И. Лукашика, Е. В. Ивановой, № 1074-1077.