Цели:дать учащимся знания об особенностях физических процессов перехода вещества из жидкого состояния в газообразное и наоборот; рассмотреть энергетические изменения в процессах парообразования и конденсации. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.
Демонстрации: охлаждение жидкости при испарении; зависимость скорости испарения от площади свободной поверхности; температуры; Движения воздуха; устройство и работа психрометра/
Ход урока
I. Организационный момент
II. Повторение.
Проверка домашнего задания
Начало урока можно посвятить короткому комментарию по решению домашних задач. Если по решению задач возникли вопросы, следует привести подробные ответы, а затем приступать к объяснению нового материала.
III. Изучение нового материала
План изложения нового материала:
1. Физический смысл процесса испарения.
2. От чего зависит скорость испарения?
3. Процесс конденсации.
4. Значение процесса испарения в быту и технике.
5. Строение и использование психрометра.
1. Существует два вида перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое, которые в нашей жизни занимают очень важное место. Это - парообразование и конденсация.
Под парообразованием, или испарением, понимают процесс перехода из жидкого состояния в парообразное с поверхности жидкости.
Важно понять физическое содержание этого процесса. От поверхности жидкости могут оторваться только молекулы, имеющие очень большую скорость. Это позволяет им преодолеть силы притяжения с молекулами нижних слоев. Таким образом, жидкость покидают самые «энергетичные» молекулы, а в жидкости остаются молекулы, которые движутся с меньшими скоростями. Поэтому при испарении внутренняя энергия жидкости уменьшается.
Молекулы, которые покинули жидкость и ушли в воздух, образуют пар.
Очевидно, что жидкость при испарении в реальной среде не может замерзнуть, так как она забирает энергию из этой среды, и скорость испарения при постоянной температуре среды примерно постоянная.
2. От чего же зависит скорость испарения?
Во-первых, от рода жидкости: там, где сила притяжения между молекулами жидкости меньше, скорость испарения выше. Если потереть руку ваткой, смоченной водой, а затем эфиром, ощущение холода будет больше от действия эфира, ибо он испаряется быстрее, и отбор тепла с поверхности кожи выше. Во-вторых, от температуры жидкости: чем выше температура жидкости, тем больше молекул со скоростями, достаточными для ухода с поверхности жидкости в воздух.
В-третьих, от площади свободной поверхности жидкости.
В-четвертых, от наличия ветра над свободной поверхностью жидкости. Отдельные молекулы жидкости, попавшие в воздух, могут упасть обратно в жидкость, но если есть ветер, то он снесет эти молекулы в сторону.
3.Одновременно с испарением происходит переход молекул из пара в жидкость - конденсация. Как правило, конденсация происходит на поверхности жидкого или твердого тела или требует наличия в газе центров конденсации. Их роль могут играть различные примеси или пылинки.
Конденсация пара сопровождается выделением энергии. Конденсацией пара объясняется образование облаков, выпадение росы.
4. Говоря о практическом применении явлений испарения и конденсации, можно отметить, что быстроиспаряющиеся жидкости нашли применение в работе холодильного оборудования. В жарких странах принято хранить воду в глиняных кувшинах: вода в них всегда прохладная, Так как происходит постоянное ее испарение через стенки сосуда, а так как глина плохо проводит тепло, теплообмен с окружающей средой слаб.
При поездке в поезде летом очень просто получить из теплой воды достаточно холодную. Для этого бутылку с водой можно завернуть в сырую марлю и выставить в окно движущегося поезда. Через 15-20 минут вода будет холодной.
5. Влажность воздуха играет большую роль в жизни растений и живых организмов. Поэтому нужно уметь определять влажность. Прибор, который может измерить относительную влажность, называется психрометр (от греческого «psychros» - холодный).
Учитель демонстрирует работу лабораторного психрометра, объясняет его устройство и способ действия. Психрометр состоит из двух термометров: один термометр сухой, а другой-влажный.
За счет испарения показания влажного термометра почти всегда ниже, чем у сухого. Найдя разность температур Д/ = tc - /вд и используя психрометрическую таблицу, легко найти относительную влажность.
Например: /с = 22 °С, /м = 16°С. Тогда Д/ = сс - fw = 6 °С.
По таблице 14 находим, что влажность воздуха равна 54%.
Чем выше влажность, тем скорость испарения меньше, поэтому и разность t= tc - tMтоже меньше.
Если влажность воздуха равна 100%, то испарения нет, и /с = /M.
Существуют и другие приборы для измерения влажности воздуха. К ним можно отнести волосяной гигрометр. Его работа основана на заметном изменении длины обезжиренного человеческого волоса при изменении влажности воздуха.
IV. Закрепление изученного
С целью закрепления материала можно провести беседу-опрос по изученной теме:
- Почему испарение жидкости происходит при любой температуре?
- Против каких сил совершают работу молекулы, вылетающие из жидкости при испарении?
- Как можно объяснить, что при одних и тех же условиях одни жидкости испаряются быстрее, а другие - медленнее?
- Какие явления природы объясняются конденсацией пара? Приведите примеры.
- Почему мокрое белье на ветру сохнет быстрее?
Домашнее задание
§ 15-16 учебника.
Упражнение 10
Комментариев пока нет. Станьте первым, кто оставит своё мнение!
Чтобы оставить комментарий, пожалуйста, войдите на сайт.