Презентация "Расчет количества теплоты при плавлении" по физике – проект, доклад

Плавление Расчет количества теплоты при плавлении

Мартемьянова Татьяна Юрьевна учитель физики ГБОУ ФМЛ№239 г. Санкт-Петербург

СНЕГ И ГРАД

ЛЕДЯНОЙ ДОЖДЬ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Плавление – это процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое. Сопровождается поглощением энергии извне и увеличением внутренней энергии. Кристаллизация – процесс перехода вещества из жидкого состояния в твердое. Сопровождается выделением энергии вовне и уменьшением внутренней энергии.

МЕХАНИЗМ ПЛАВЛЕНИЯ

В результате нагревания молекулы вещества получают энергию и начинают двигаться быстрее.

При дальнейшей передаче тепла наступает момент, когда силы притяжения между молекулами не в состоянии удержать их на одном месте, они начинают перескакивать с одного места на другое. Процесс плавления вещества происходит как результат разрушения его кристаллической решетки.

ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕНИЯ

В каком агрегатном состоянии находятся вещества при нормальных условиях (t = 0 0C, р = 100000 Па)?

Твердые куски будут тонуть в своем расплаве

Твердые куски будут всплывать в своем расплаве

ПЛАВЛЕНИЕ и ОТВЕРДЕВАНИЕ

Плавление

Увеличивается Q>0 ΔU>0

Поглощается, идет на разрушение

Кристаллизация Уменьшается QВыделяется при восстановлении Q

кристаллической решетки

U

УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА ПЛАВЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВА

Количество теплоты, которое принимает 1 кг данного вещества при его превращении в жидкость при температуре плавления tопл, называется удельной теплотой плавления вещества.

«лямбда»

ДАВАЙТЕ ПОРАССУЖДАЕМ!

Чтобы расплавить (кристаллизовать) тело массой 1кг требуется сообщить (отнять) количество теплоты, равное Чтобы расплавить (кристаллизовать) тело массой m кг требуется сообщить (отнять) количество теплоты, равное Чтобы превратить в жидкость твердое тело массой m кг, взятого при t tпл требуется

λ λm

сначала нагреть его до tпл

сначала охладить его до tпл

ФОРМУЛА

[λ] = 1 Дж/кг – удельная теплота плавления (кристаллизации) вещества [m] = 1 кг – масса вещества

При плавлении вещество получает энергию, его внутренняя энергия увеличивается, и кристаллическая решетка разрушается.

При кристаллизации у вещества забирают энергию, его внутренняя энергия уменьшается, и кристаллическая решетка восстанавливается.

АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ ВЫРАЖЕНИЯ

Q = λm m = ? λ = ?

ЭКСПЕРИМЕНТ

Нагревание бумажной полоски на деревянном цилиндре с кнопкой. Обсуждение результата.

1. Что является количественной мерой процесса теплопередачи?

2. От чего зависит приращение внутренней энергии при плавлении (кристаллизации)?

зависит от массы и рода вещества

Количество теплоты Q

3. Как определить количество теплоты при плавлении (кристаллизации) тела?

при плавлении твердых тел, при кристаллизации жидкостей

4. От чего зависит знак Q ?

От свойств вещества (состав вещества) 2. От условий протекания процесса (давления)

5. Что показывает удельная теплота плавления вещества λ?

удельная теплота плавления показывает какое количество теплоты получает или отдает 1 кг вещества при плавлении (отвердевании) при температуре плавления tпл 0С

5. От чего она зависит?

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ:

Зачем в погребах в холодную погоду рядом с овощами ставят большие емкости с водой? Если в воду при температуре 0 0С бросить кусок льда при температуре -22 0С, произойдет заметное увеличение массы льда. Кристаллизация воды сопровождается выделением значительного количества теплоты, почему же при этом вода не нагревается?

t, 0C Qполуч, кДж 0 -30

Продолжите график. Назовите процессы.

лёд 12,6

РЕШЕНИЕ: вода m t1 = 100 0C лёд m t1 = -30 0C лёд m t2 = 0 0C вода m t2 = 0 0C Было: Стало: нагревание плавление Потом: Затем:

100 ОТВЕТ: 12,6+66,8=79,4 79,4+84=163,4

τ, мин. -50 40

Определите удельную теплоту плавления льда. Полезная мощность нагревателя постоянная. В конце процесса весь лёд растаял, с = 2100 Дж/кг0С.

вода лёд + вода 168

лёд m t1 = -50 0C

60 30

Определите массовую долю льда в мокром снеге. Полезная мощность холодильника постоянная, с = 4200 Дж/кг0С, λ = 334 кДж/кг.

50

вода M t1 = 60 0C вода M t2 = 0 0C охлаждение отвердевание

ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ:

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BD%D0%B5%D0%B3 снег http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%91%D0%B4 лёд http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B5%D0%B4%D1%8F%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D0%B4%D0%BE%D0%B6%D0%B4%D1%8C ледяной дождь http://www.rusactive.ru/useful/helpinfo/fizika плотности веществ в твердом и жидком состояниях