Рівняння теплового балансу.

Урок №

Тема: Рівняння теплового балансу.

Мета: сформувати уявлення про тепловий баланс та необоротність теплових

процесів; поглибити та розширити знання та уміння в розв’язуванні задач

на теплові процеси. Виховувати уважність, наполегливість, культуру мислення.

Тип уроку. Комбінований.

Хід уроку

1. Перевірка домашнього завдання.

2. Вивчення нового матеріалу.

Тіла з різними температурами обмінюються між собою теплотою.

Втрата тепла нагрітим тілом = отриманню тепла холодним тілом.

Розглянемо випадок, коли теплообмін відбувається тільки між двома тілами, тобто ні з якими іншими тілами вони теплом не обмінюються.

Між бруском і водою почнеться теплообмін, внаслідок якого незабаром установиться теплова рівновага: брусок і вода будуть мати однакову

температуру.

Позначимо Q+- кількість теплоти, одержану водою, а Q-- кількість теплоти, віддану бруском.

Закон збереження енергії для процесу теплопередачі:

В ізольованій системі, в якій внутрішня енергія тіл змінюється тільки внаслідок теплопередачі, сума кількостей теплоти, відданої одними тілами системи, дорівнює сумі кількостей теплоти, одержаної іншими тілами цієї системи.

Алгоритм розв’язування задач на тепловий баланс.

1. З’ясувати, якої температури досягають тіла в результаті теплообміну, позначити її буквою t.

2. Встановити, які тіла віддають теплоту і записати для кожного тіла формулу кількості теплоти.

3. З’ясувати які тіла отримують теплоту і записати для кожного тіла формулу кількості теплоти.

4. Скласти рівняння теплового балансу, у лівій частині записавши суму кількостей теплоти, які віддають більш нагріті тіла, а у правій частині – суму кількостей теплоти, що отримують менш нагріті тіла.

5. Розв’язати це рівняння відносно невідомої величини і записати кінцеву формулу.

6. Обчислити невідому величину та проаналізувати результат.

3. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 1. Металеву кульку масою 900 г нагріли до 155°С, опустили в посудину

з 3 кг води, температура якої була 10°С. У результаті теплообміну встановилася

температура 15°С. З якого металу виготовлена куля? Нагріванням посудини

знехтувати.

Задача 2. Скільки гарячої води, взятої при температурі 60°С, потрібно додати

до 120 л холодної при 20 °С, щоб підготувати ванну з температурою води 36°С?

Теплообміном із довкіллям знехтуйте.

4. Домашнє завдання.

Вивчити: §

Задача 1. У ванну налито 80 л води, що має температуру 10°С. Скільки літрів

води, яка має температуру 100°С, потрібно додати у ванну, щоб температура

води в ній дорівнювала 25°С?

Задача 1. Щоб охолодити розжарену до 100°С чавунну сковорідку масою 2 кг,

у неї наливають 0,5 л води при температурі 12°С. До якої температури охолоне

сковорідка?

#уроки