Кипіння. Температура кипіння.

Урок №

Тема уроку: Кипіння. Температура кипіння.

Мета: сформувати знання про кипіння та його характерні ознаки. Продовжити формувати інтерес до вивчення і пояснення фізичних явищ.

Хід уроку

І. Перевірка знань учнів.

1. Як називається явище переходу речовини з рідкого стану в газоподібний?

Явище переходу рідини у газоподібний стан називається випаровуванням.

2. Що таке сублімація?

Сублімація - це випаровування твердих тіл.

3. При яких температурах відбувається випаровування води?

Випаровування води відбувається при любих температурах.

4. Яка величина характеризує енергетичні витрати на випаровування рідин? Який її фізичний зміст?

Енергетичні витрати на випаровування рідин характеризує питома теплота пароутворення. Питома теплота пароутворення визначає кількість теплоти, необхідну для випаровування 1 гк рідини за певної температури. Вона позначається літерою r і вимірюється у джоулях на кілограм (Дж/кг).

5. Питома теплота пароутворення гліцерину 830 кДж/кг. Що це означає?

Це означає, що для випаровування 1 кг гліцерину, взятого при температурі 2900С, треба витратити 830 кДж теплоти.

6. Як визначити кількість теплоти необхідну для випаровування певної маси рідини?

Щоб визначити кільіксть теплоти, необхідну для випаровування певної маси рідини, треба її питому теплоту пароутворення r помножити на масу m;

Qп=r*m

7. Як називається процес, зворотний до випаровування?

Процес переходу речовини з газоподібного стану в рідкий називається конденсацією. Вона супроводжується виділенням теплоти, яка кількісно визначається за тією самою формулою, що і теплота випаровування.

Q=r*m

8. Задача: Яка кільіксть теплоти необхідна, щоб перетворити 5 кг води, яка має температуру 800С, у пару при температурі 1000С.

Дано:

Розв’язання

Q- ? Процес можна провести у два етапи: на першому етапі вода нагрівається від 800С

1000С, на другому- вода перетворюється в пару.

m=5 кг Q=Q1+Q2

t1=800С Q1= cm (t2- t1), Q2=r*m

t2=1000С Q= cm (t2- t1)+ r*m=m(c(t2- t1)+r)

c=4200 Дж/кг Q=(4200Дж/кг*5кг(1000С-800С)+2,3*106 Дж/кг*5 кг)

r=2,3*106 Дж/кг =11,92*106 Дж=11,92 Мдж.

Відповідь: Для нагрівання і випаровування 5 кг води потрібно

11,92 Мдж теплоти.

ІІ. Вивчення нового навчального матеріалу

Як відомо, надання рідини теплоти викликає спочатку підвищення її температури, яка згодом може призвести до кипіння.

Кипіння - це різновид випаровування рідини.

Ознайомимося з цим явищем на досліді.

Дослід №1. Наллємо у прозору скляну колбу води і будемо нагрівати її, спостерігаючи за плином явища! Спочатку на дні і стінках посудини утворюватимуться бульбашки. Це пояснюється тим, що в рідині містяться молекули газу (повітря), які розчиняються в ній. З підвищенням температури ці бульбашки, що збираються на дні і стінках, а також в середені рідини, починають збільшуватися. Нагрівання води спричиняє збільшення об’єму бульбашок у ній. Тому настає момент, коли вони під дією сили Архімеда починають спливати на поверхню (мал. 1.18). При досягненні поверхні бульбашки з парою з шумом лопаються, тобто вода кипить.

Теплота, яка при цьому надається рідині, витрачається на її внутрішнє випаровування в усьому об’ємі. Тому температура рідини під час кипіння не зростає і залишається сталою.

Отже, кипіння - це внутрішнє випаровування рідини, внаслідок якого всередені її об’єму утворюються бульбашки пари, що спливають і викидають її назовні.

Температура, за якої рідина кипить називається температурою кипіння. Кожній речовені властива певна температура кипіння, яка дана в таблиці №6 на стр.48.

Зверніть увагу на вираз над назвою таблиці - “при нормальному атмосферному тиску”. Це означає, що рідина кипить, коли тиск пари всередені бульбашок стає таким самим, як і зовнішній.

Отже, температура кипіння рідини залежить від зовнішнього тиску. Чим більший зовнішній тиск, тим вищою буде температура, і навпаки, зі зменшенням тиску знижується температура кипіння.

Залежність температури кипіння від тиску можна спостерігати на досліді №2.

Помістимо під ковпак посудину з водою, температура якої нижча від 1000С за нормальних умов. Відкачуємо з-під ковпака повітря, знижуючи тим самим тиск через певний час. Спостерігаємутворення бульбашок на дні і стінці посудини пр подальшому зниженні тиску, бульбашки спливають, лопаються - вода кипить. Ми спостерігаєм всі ознаки кипіння, хоча воді не надається додаткова кількість теплоти.

ІІІ. Закріплення матеріалу.

1. Яка сутність явища кипіння?

Кипіння - це внутрішнє випаровування рідини, внаслідок якого всередені її об’єму утворюються бульбашки пари, що спливають і викидають її назовні.

2. Що таке температура кипіння? Від чого вона залежить?

Температура за якої рідина кипить, називається температурою кипіння. Вона залежить від властивостей речовини.

3. Яка подібність між процесами кипіння та випаровування? У чому відмінність між ними?

Подібність між процесами кипіння і випаровування полягає в тому, що вони є 2 способами одного процесу пароутворення. А відмінність у тому, що випаровування відбувається з поверхні рідини і при любих температурах, а кипіння - це внутрішнє випаровування, яке відбувається при певній температурі для кожної ріднини.

4. Користуючись таблицею №6, скажіть, яка з рідин - вода, ртуть чи ефір - кипить при найнижчій температурі? При найвищій?

При найнижчій кипить ефір t= 350C, принайвищій t кипить ртуть t= 3570C.

5. Чому в таблицях наводять температуру кипіння речовин за нормального атмосферного тиску?

Тому, що температура кипіння залежить від зовнішнього тиску.

6. Як викликати кипіння води, не нагріваючи її?

Зменшенням тиску в посудині з водою.

7. Чому на приготування їжі у гірській місцевості треба витратити більше часу, ніж на рівнинній?

Для приготування їжі у гірській місцевості треба витратити більше часу, ніж ніж на рівнинній, тому, що там тиск менший.

ІV. Домашнє завдання. Вивчити параграф 16, повторити параграф 15.

#уроки