Презентация на тему: Уравнение теплового баланса алгоритм решения задач

Уравнение теплового баланса алгоритм решения задач
В стакан с горячим чаем опустили чайную ложку
Представим процесс в виде схемы
Проведите анализ условия:
Определите все тела, о которых идет речь в задаче
Какие тепловые процессы происходят в задаче? Назовите процессы, которые происходят с каждым из этих тел
Есть ли потери теплоты ?
Учет потерь тепла
Учет потерь тепла
Тепловые явления
Расчет количества теплоты в различных процессах
Рассмотрим решение задачи:
Какой процесс будет происходить между водой и водяным паром?
Что будет происходить с водой?
Составим схему процесса:
Запишем краткое условие задачи (то, что дано по условию, и необходимые табличные данные):
Подставим в уравнение теплового баланса выражения для определения, и
Подставим в полученное выражение числовые значения величин и определим массу воды:
Задача для самостоятельного решения
1) В каких процессах будут участвовать медная деталь и вода? 2) В каких процессах энергия выделяется, а какие идут с поглощением энергии?
Проверьте ответ!
1/21
Средняя оценка: 4.3/5 (всего оценок: 95)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (2212 Кб)
1

Первый слайд презентации: Уравнение теплового баланса алгоритм решения задач

© ГБОУ СОШ №591 Григорьева Л. Н.

Изображение слайда
2

Слайд 2: В стакан с горячим чаем опустили чайную ложку

Как будет изменяться температура ложки? Что произойдет с ее внутренней энергией? Как будет изменяться температура чая? Что произойдет с его внутренней энергией? Какие процессы будут происходить, если чай налить в термос, и туда опустить ложку?

Изображение слайда
3

Слайд 3: Представим процесс в виде схемы

Пусть процесс происходит в изолированной системе 1. 2. Тепловое равновесие замкнутая система

Изображение слайда
4

Слайд 4: Проведите анализ условия:

1. Определите все тела, о которых идет речь в задаче 2. Какие тепловые процессы происходят в задаче? Назовите процессы, которые происходят с каждым из этих тел. 3. Выясните, между какими телами происходит теплообмен. В каком направлении? 4. Есть ли потери теплоты ?

Изображение слайда
5

Слайд 5: Определите все тела, о которых идет речь в задаче

Пример: В углубление, сделанное во льду, взятом при температуре 0°С, положили кусок металла массой 3 кг, прогретый в кипящей воде. Под ним расплавилось 360 г льда. Какова удельная теплоемкость металла? Тела: Лед Металл Вода

Изображение слайда
6

Слайд 6: Какие тепловые процессы происходят в задаче? Назовите процессы, которые происходят с каждым из этих тел

Какие еще могут встречаться тепловые явления в подобных задачах? Какие тепловые процессы происходят в задаче? Назовите процессы, которые происходят с каждым из этих тел Пример: В углубление, сделанное во льду, взятом при температуре 0°С, положили кусок металла массой 3 кг, прогретый в кипящей воде. Под ним расплавилось 360 г льда. Какова удельная теплоемкость металла? Металл Охлаждение Лед Плавление Металл Кипящая вода Тепловое равновесие Подумайте сами или нажмите на вопросительный знак выше

Изображение слайда
7

Слайд 7: Есть ли потери теплоты ?

Пример: В углубление, сделанное во льду, взятом при температуре 0°С, положили кусок металла массой 3 кг, прогретый в кипящей воде. Под ним расплавилось 360 г льда. Какова удельная теплоемкость металла? Поскольку нет слов о наличии потерь тепла (например: тепло отдается окружающей среде или КПД установки равно…) То мы считаем, что в этой задаче потерь теплоты нет. Это значит, что выполняется закон сохранения энергии в виде:

Изображение слайда
8

Слайд 8: Учет потерь тепла

Если в условии говорится о том, что часть тепла уходит на нагревание окружающей среды; часть тепла уходит на нагревание окружающего воздуха; часть тепла уходит на нагревание других тел; потери тепла составляют….; коэффициент полезного действия установки равен …. и так далее, то: Это можно записать: η – коэффициент полезного действия (кпд). ВСЕГДА: η < 1 или η < 1 00%

Изображение слайда
9

Слайд 9: Учет потерь тепла

Нет потерь тепла Есть потери теплы Иначе: Пример 1 Пример 2 Чугунную гирю массой m 1, нагретую до температуры, поместили в воду массой m 2, имеющую температуру. Какая температура установится в сосуде. Чугунную гирю массой m 1, нагретую до температуры, поместили в воду массой m 2, имеющую температуру. Какая температура установится в сосуде, если 30% теплоты ушло на нагревание сосуда и воздуха.

Изображение слайда
10

Слайд 10: Тепловые явления

Нагревание Охлаждение Испарение Конденсация Кипение Плавление Кристаллизация (отвердевание) Сгорание топлива Тепловое равновесие

Изображение слайда
11

Слайд 11: Расчет количества теплоты в различных процессах

Тело отдает тепло ( Q<0) Тело получает тепло (Q>0) Изменение температуры: - охлаждение Изменение температуры: - нагревание Кристаллизация (отвердевание) Q = -  m < 0 Плавление Q = +  m > 0 Конденсация Q = - L m < 0 Парообразование Q = L m > 0 Сгорание топлива Q = q m Помним! Процессы плавления и отвердевания идут при постоянной температуре (температура плавления (кристаллизации)). Процессы парообразования (кипения) и конденсации идут при постоянной температуре (температура кипения (конденсации)). Величины с, λ, L, q – табличные!

Изображение слайда
12

Слайд 12: Рассмотрим решение задачи:

В сосуд с водой, температура которой 15°С, впускают 0,2 кг водяного пара при 100°С. Температура смеси, установившаяся после наступления равновесия, 89°С. Какова была масса воды в сосуде? Потерями тепла пренебречь. Прочитав внимательно условие задачи, уясним: о каких явлениях или процессах идет речь в задаче; как при этом изменяются физические величины, характеризующие эти явления или процессы; к ак изменяются физические величины, характеризующие состояние тел, участвующих в процессе.

Изображение слайда
13

Слайд 13: Какой процесс будет происходить между водой и водяным паром?

Между водой и водяным паром будет происходить теплообмен (теплопередача ): вода получает энергию, пар – отдает Как называется энергия, которую тело получает или отдает при теплопередаче ? Количество теплоты В конце система придет в состояние теплового равновесия

Изображение слайда
14

Слайд 14: Что будет происходить с водой?

Вода, получая энергию от пара, нагреется от температуры 15°С до 89°С Что будет происходить с водяным паром? Пар, отдавая энергию, сначала конденсируется при постоянной температуре 100°С, затем конденсат (вода) охлаждается до 89°С.

Изображение слайда
15

Слайд 15: Составим схему процесса:

Постоянные величины, характеризующие процессы : Удельная теплоемкость воды Удельная теплота конденсации вода вода нагревание водяной пар в ода в ода конденсация охлаждение

Изображение слайда
16

Слайд 16: Запишем краткое условие задачи (то, что дано по условию, и необходимые табличные данные):

Изображение слайда
17

Слайд 17: Подставим в уравнение теплового баланса выражения для определения, и

Выразим из полученного уравнения неизвестное Выполним действия над наименованиями единиц:

Изображение слайда
18

Слайд 18: Подставим в полученное выражение числовые значения величин и определим массу воды:

Ответ: масса воды равна 1,5 кг Подставим в полученное выражение числовые значения величин и определим массу воды: Задача решена

Изображение слайда
19

Слайд 19: Задача для самостоятельного решения

Медную деталь, нагретую до 720°С, погрузили в 1,75 кг воды при температуре 18°С. Вся вода при этом нагрелась до 100°С и 75 г ее обратилось в пар. Определите массу детали. Потерями тепла пренебречь. Совет : начните решение со схемы!

Изображение слайда
20

Слайд 20: 1) В каких процессах будут участвовать медная деталь и вода? 2) В каких процессах энергия выделяется, а какие идут с поглощением энергии?

Дорисуйте схему самостоятельно м едная деталь медная деталь вода вода в ода пар

Изображение слайда
21

Последний слайд презентации: Уравнение теплового баланса алгоритм решения задач: Проверьте ответ!

Ответ: масса детали 3,3 кг МОЛОДЦЫ! Получилось?

Изображение слайда