Удельная теплоёмкость вещества. Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела и выделяемого им при охлаждении.

Цель:ввести и выяснить физический смысл удельной теплоемкости .определение способа расчета количества теплоты при теплообме­не тел. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I. Организационный момент

II.Проверка домашнего задания

При проверке домашнего задания можно, подготовив ряд вопросов, вы­слушать ответы учащихся по желанию.

Приведите примеры. Почему водоемы замерзают медленно? Почему с рек и особенно озер долго не сходит лед, хотя давно стоит теплая погода? Какой из двух одинаковых по массе кусков быстрее нагреется на 2 °С: железный или медный?

Почему на Черноморском побережье Кавказа даже зимой доста­точно тепло? Почему многие металлы остывают значительно быстрее воды?

III. Изучение нового материала

Новый материал связан, прежде всего, с выводом рабочих формул, которые часто используются при решении задач, поэтому важно, чтобы учащиеся очень хорошо усвоили содержание и смысл полученных соотношений.

1. Понятие удельной теплоемкости.

2. Удельная теплоемкость различных веществ.

3. Теплоемкость тела.

4.  Ранее мы показали, что для нагревания 1 кг вещества на 1°С требует­ся количество теплоты, численно равное значению удельной теплоемкости.

Для нагревания 1 кг алюминия на 1 °С, например, необходимо Q - 920 Дж. Следовательно, Qзависит от с: чем больше с, тем больше Q. Итак,Q~c.

5. Совершенно очевидно, что если тело нагреть на t = 1 °С и на t= 3 °С, то потребуется разное количество теплоты. Причем отношение QiIQ- 3. Следовательно, чем больше разность температуры в нагреве тел, тем больше нужно затратить энергии.

То есть:

где t - конечная температура, t₀ - начальная температура.

6. На простом опыте по нагреванию разных масс воды от 5 °С до 10 °С легко заметить разное время нагрева и, следовательно, разное значение получаемой энергии. Чем больше масса тела, тем большее количество теп­лоты нужно для нагревания.

Следовательно:

Если свести вместе все три полученных соотношения, можно получить основное выражение для расчета количества теплоты при теплообмене:

Q = cm(t-t₀) = cmt.

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела, или выде­ляемое им при охлаждении, прямо пропорционально произведению удельной теплоемкости на массу тела и на. разность конечной и на­чальной температур.

Вполне очевидно, что если происходил нагрев тела, то At= t- t₀ > 0 и Q > 0. То есть тело получает тепло.

Если тело остывает, то h < toи At< 0 и Q < 0. Это указывает на то, что тело отдает в окружающую среду количество теплоты Q.

Следует помнить, что если для нагревания тела массой т с удельной те­плоемкостью с на At= о нужно Q = cm(t - to), то ровно столько же вы­деляется тепла при охлаждении тела от tдо to­.

IV. Решение задач

Оставшееся на уроке время желательно посвятить решению задач по изученной теме.

Домашнее задание

§ -10

Упражнение6 (4-7)