 |
Лекция 32. Изменение агрегатных состояний вещества
|
|
|
|
Цель занятия: систематизировать знания о тепловых явлениях; продолжить формирование умений выделять тепловые явления, описывать их физическими величинами, графиками, формулами; организовать контроль и взаимоконтроль изученного.
План занятия
1. Актуализация знаний
2. Виды агрегатных состояний вещества
3. Решение задач
Ход занятия
I. Организационный момент.
II. Актуализация знаний (разгадывание кроссворда по вариантам).
Слова записываются только по горизонтали. В результате заполнения кроссворда появится ключевое слово – название одного из тепловых явлений.
1 вариант
1. Интенсивный переход жидкости в пар, происходящий с образованием пузырьков пара по всему объёму жидкости при определённой температуре.
2. «Еда» для двигателя внутреннего сгорания.
3. Один из процессов (тактов) двигателя внутреннего сгорания.
4. Явление превращения жидкости в пар.
5. Переход вещества из жидкого состояния в твёрдое состояние.
6. Парообразование, происходящее с поверхности жидкости.
7. Природное явление, связанное с конденсацией водяного пара.
8. Прибор для определения влажности воздуха.
9. Вещество, образовавшееся в результате кристаллизации воды.
Ответы на вопросы кроссворда. Кипение, топливо, сжатие, парообразование, кристаллизация, испарение, туман, иней. Ключевое слово (по вертикали выделено жирной линией) – плавление.
2 вариант
1. Переход вещества из твердого состояния в жидкое состояние.
2. Вещество, образовавшееся в результате кристаллизации воды.
3. Один из процессов (тактов) двигателя внутреннего сгорания.
4. Природное явление, связанное с конденсацией водяного пара.
5. Явление превращения жидкости в пар.
|
|
|
6. Прибор для определения влажности воздуха.
7. Явление превращения пара в жидкость.
8. Интенсивный переход жидкости в пар, происходящий с образованием пузырьков пара по всему объёму жидкости при определённой температуре.
9. Переход вещества из жидкого состояния в твёрдое состояние.
Ответы на вопросы кроссворда. Плавление, снег, выпуск, роса, парообразование, гигрометр, конденсация, кипение, отвердевание. Ключевое слово (по вертикали выделено жирной линией) – испарение.
Взаимопроверка, выставление оценок в оценочный лист.
При разгадывании кроссворда вам встретились процессы, связанные с изменением агрегатных состояний вещества. Назовите их.
Ответ. Плавление, кристаллизация, парообразование (испарение и кипение), конденсация.
В чем сходство и различие испарения и кипения?
Ответ. Сходство в том, что испарение и кипение – два способа парообразования, сопровождающиеся поглощением тепла. Отличие в том, что испарение происходит при любой температуре, а кипение - при определенной и постоянной для каждой жидкости температуре.
IV. Решение задач
1) На рисунке изображен график изменения температуры некоторого кристаллического вещества массой 500 г. В точке А вещество находилось в жидком состоянии.
а) Каким процессам соответствуют участки графика АВ и ВС? Что это за вещество?
б) В каком состоянии находилось вещество в точках К, М и С?
в) В какой из точек (К или М) молекулы данного тела обладают большим запасом кинетической энергии? Почему?
г) В какой из точек (В или С) внутренняя энергия вещества больше? Почему?
д) Сколько теплоты выделится через 11 мин после начала наблюдения?
Ответы. а) АВ – охлаждение жидкого вещества, ВС – кристаллизация. График составлен для свинца, т.к. температура кристаллизации 327˚С.
б) В точке К свинец находился в жидком состоянии, в точке М – часть свинца в жидком, а часть – в твердом состоянии, в точке С – в твердом состоянии.
|
|
|
в) В точке К молекулы свинца обладают большим запасом кинетической энергии. При охлаждении средняя скорость движения молекул уменьшается, следовательно, уменьшается и их средняя кинетическая энергия.
г) При температуре плавления внутренняя энергия вещества в жидком состоянии больше внутренней энергии такой же массы вещества в твердом состоянии, т.к. при отвердевании вещества выделяется определенная энергия. Следовательно, в точке В внутренняя энергия свинца больше, чем в точке С.
д) Q1 = c m Δt = 2100 Дж;
Q2 = λ m = 12500 Дж;
Q = Q1 + Q2 = 14600 Дж.
2) На рисунке изображены графики нагревания трех жидкостей.
а) Какова температура кипения второй жидкости? Что это за жидкость?
б) Через сколько минут после начала наблюдения закипела первая жидкость?
в) Какое количество теплоты передано третьей жидкости для того, чтобы нагреть ее и полностью превратить в пар, если масса этой жидкости равна 500 г?
Ответы. а) 80˚С, спирт.
б) Через 15 минут.
в) Q1 = c m Δt = 41125 Дж;
Q2 = L m = 450000 Дж;
Q = Q1 + Q2 = 491125Дж.
V. Ум – хорошо, а два – лучше (работа в парах).
Найдите ошибки в тексте!
Дан график плавления цинка массой 1 кг. Участок АВ соответствует нагреванию жидкого металла, участок ВС – плавлению. Процесс плавления длился 30 минут. Он сопровождался выделением 2,1·105 Дж энергии. Участок СD соответствует охлаждению жидкого металла.
Допущенные ошибки:
Дан график плавления олова, т.к. температура его плавления 232˚С.
АВ – нагревание твердого металла.
Процесс плавления длился 10 минут.
Он сопровождался поглощением 5,9 ·104 Дж энергии.
СD – нагревание жидкого металла.
Контрольные вопросы
1. Почему лёд не сразу тает, если его внести с мороза в теплую комнату?
2. Почему стеклянную трубочку уровня, каким пользуются строители, наполняют не водой, а спиртом?
3. Почему овощные культуры на участках, находящихся возле водоёмов (рек, озёр, прудов), меньше страдают от заморозков, чем расположенные вдали от них?
4. Объясните, почему повышается температура воздуха при снегопаде и понижается во время ледохода?
5. Какая ошибка, с точки зрения физики, допущена автором следующих стихов:
|
|
|
Она жила и по стеклу текла,
Но вдруг её морозом оковало,
И неподвижной льдинкой капля стала,
А в мире поубавилось тепла.
6. Зачем горячий чай переливают в блюдце и дуют на него?
7. Почему перед дождём становится тепло?
Подведем итог нашим ответам. Какие процессы идут с выделением энергии? С поглощением энергии?
Ответ. Кристаллизация и конденсация - с выделением энергии, плавление и парообразование – с поглощением энергии.
Домашнее задание
1 вариант
На рисунке изображен график изменения температуры некоторого кристаллического вещества массой 2 кг. В точке А вещество находилось в твердом состоянии.
1) Что это за вещество?
2) Каким процессам соответствуют участки графика АВ,
ВС и СД? Как изменяется внутреннее строение вещества
в течение всего времени наблюдения?
3) Какое количество теплоты передано веществу на участке
АС?
2 вариант
На рисунке приведен график конденсации пара и
охлаждения жидкости.
1) Какая это жидкость?
2) Сколько времени длился процесс конденсации?
В какой точке (А или В) кинетическая энергия молекул
вещества больше? Почему? В каком состоянии находится
вещество через 10 минут после начала наблюдения?
3) Какое количество теплоты выделится на участке АС, если масса пара 0,5 кг?
Список использованной литературы:
1. Физика. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 19-е изд. — М.: Просвещение, 2010. — 366 с.: ил.
2. Марон А.Е., Марон Е.А. «Сборник качественных задач по физике 10 кл, М.: Просвещение, 2006
3. Л.А. Кирик, Л.Э.Генденштейн, Ю.И.Дик. Методические материалы для преподавателя 10 класс,М.:Илекса, 2005.-304с:, 2005
4. Л.Э.Генденштейн, Ю.И.Дик. Физика 10 класс.-М.: Мнемозина,2010
|
|
|
