Количество теплоты. Удельная теплоемкость - конспект урока физики 8 класс

Количество теплоты. Удельная теплоемкость — конспект урока физики 8 класс

Вступление

Иногда нагревание тела выглядит настолько предсказуемым, что хочется просто включить нагреватель, посмотреть на термометр и поставить точку. Но физика, как обычно, портит эту простую картину: одинаково нагретые тела могут получить совершенно разное количество энергии. Почему один материал «требует» её больше, а другой — меньше? И почему вода в этом вопросе оказывается настоящим рекордсменом?
В этом конспекте педагог найдёт подробную разработку занятия для 8 класса с объяснением ключевых понятий, формулами, работой с таблицами и расчётными заданиями. Дополнительно подготовлены технологическая карта, рабочий лист, кроссворд, бесплатная презентация, тесты и другие материалы — всё готово к использованию, бесплатно и поможет сэкономить время учителя и повысить интерес восьмиклассников к изучению физики.

Выберите похожие названия

  • Методическая разработка занятия: «Тепловая энергия и нагревание тел»
  • Материал для изучения: «От чего зависит нагревание различных веществ»
  • Практико-ориентированное занятие: «Тепловые характеристики веществ и их сравнение»
  • Разработка познавательной беседы: «Энергия при нагревании и охлаждении тел»

Возраст учеников

13-14 лет

Класс

8 класс Физика

Календарно-тематическое планирование

КТП по физике 8 класс

Раздел

Раздел 1. Тепловые явления. Тепловые процессы.

УМК

[укажите название своего УМК по которому Вы работаете]

Учебник

Физика: 8-й класс: базовый уровень: учебник; 3-е издание, переработанное Перышкин И.М., Иванов А.И. Акционерное общество «Издательство «Просвещение»

Дата проведения

[укажите дату проведения]

Длительность

45 минут (1 академический час)

Вид

изучение нового материала с элементами практической и расчётной деятельности.

Тип

открытие новых знаний и формирование первоначальных умений применять понятия количества теплоты и удельной теплоёмкости при решении физических задач.

Форма проведения

комбинированная: фронтальная беседа, демонстрация и анализ тепловых процессов, работа с таблицей величин, выполнение расчётных заданий, индивидуальная и парная работа.

Цель

  • сформировать представление о количестве теплоты и удельной теплоёмкости как физических величинах, раскрыть зависимость количества теплоты от массы тела, изменения температуры и рода вещества, научить применять основную формулу при решении задач и использовать табличные значения удельной теплоёмкости.

Задачи

  • Обучающая:
    сформировать понятие количества теплоты как величины, характеризующей передачу энергии при теплопередаче;
    раскрыть зависимость количества теплоты от массы тела, изменения его температуры и рода вещества;
    ввести понятие удельной теплоёмкости и раскрыть его смысл;
    познакомить с единицами измерения количества теплоты и удельной теплоёмкости;
    научить работать с таблицей удельных теплоёмкостей;
    сформировать умение применять формулу количества теплоты при нагревании и охлаждении;
    научить определять по условиям задачи количество теплоты, массу вещества и изменение температуры.
  • Развивающая:
    развивать умение устанавливать причинно-следственные связи между изученными величинами;
    совершенствовать навыки анализа;
    развивать умение работать с таблицами и справочной информацией;
    формировать навыки математического преобразования физических зависимостей;
    развивать логическое мышление, умение сравнивать и объяснять полученные результаты;
    совершенствовать навыки проверки единиц измерения и оценки разумности ответа.
  • Воспитательная:
    формировать аккуратность при выполнении расчётов и записи изученных величин;
    воспитывать ответственное отношение к результатам своей учебной деятельности;
    развивать интерес к физике через связь изучаемого материала с нагреванием и охлаждением реальных тел;
    формировать понимание практического значения тепловых характеристик различных веществ.

Универсальные учебные действия (УУД)

  • Личностные УУД:
    развитие познавательного интереса к изучению тепловых явлений;
    осознание практической значимости полученных знаний;
    формирование ответственного отношения к выполнению расчётных заданий;
    развитие самостоятельности и уверенности при работе с физическими величинами;
    формирование аккуратности и культуры оформления решения.
  • Регулятивные УУД:
    постановка учебной задачи;
    планирование последовательности решения задач;
    выбор необходимых величин и данных;
    контроль правильности выполнения вычислений;
    проверка соответствия единиц измерения;
    оценивание полученного результата и исправление допущенных ошибок.
  • Познавательные УУД:
    выделение существенной информации из условия задачи;
    установление зависимости количества теплоты от массы, изменения температуры и рода вещества;
    сравнение значений;
    работа с таблицей физических величин;
    преобразование зависимостей;
    применение знаний для объяснения процессов нагревания и охлаждения;
    формулирование выводов на основе расчётов.
  • Коммуникативные УУД:
    формулирование и аргументированное объяснение своих ответов;
    работа в парах при анализе ситуаций;
    обсуждение способов решения задач;
    корректное сравнение различных вариантов решения;
    постановка уточняющих вопросов;
    участие в коллективном обсуждении результатов.
  • Метапредметные УУД:
    применение математических действий при решении физических задач;
    использование таблиц и справочных данных;
    перенос полученных знаний на практические ситуации;
    установление связей между изученными величинами;
    развитие навыков анализа, сравнения и обобщения;
    оценка результата.

Методические приёмы, педагогические методы, технологии обучения

  • проблемный вопрос;
  • фронтальная беседа;
  • работа с таблицей;
  • работа в парах;
  • практико-ориентированные задания;
  • сравнительный анализ;
  • метод пошагового решения задачи;
  • анализ жизненных ситуаций;
  • критическое мышление;
  • приём «Найди ошибку»;
  • взаимопроверка;
  • визуализация зависимостей;
  • математическое моделирование изучаемых процессов;
  • обратная связь;
  • индивидуальная расчётная работа.

Ожидаемые результаты

  • Личностные:
    проявляют интерес к изучению тепловых процессов;
    понимают практическую значимость количественных характеристик нагревания и охлаждения;
    демонстрируют аккуратность и ответственность при выполнении расчётов;
    осознают значение физических знаний для объяснения явлений окружающего мира.
  • Метапредметные:
    анализируют условия задач и выделяют необходимые данные;
    устанавливают связи между физическими величинами;
    используют таблицы для поиска нужной информации;
    выбирают последовательность действий при решении задачи;
    проверяют единицы измерения и оценивают полученный результат;
    объясняют смысл выполненных расчётов.
  • Предметные:
    знают понятие количества теплоты и его единицу измерения;
    знают соотношение калории и джоуля;
    объясняют зависимость количества теплоты от массы тела, изменения температуры и рода вещества;
    знают определение изученного явления;
    понимают физический смысл рассмотренной темы;
    знают единицу измерения удельной теплоёмкости;
    умеют пользоваться таблицами данных;
    применяют формулу количества теплоты при нагревании и охлаждении;
    умеют определять неизвестные величины в расчётных задачах;
    объясняют полученный результат с точки зрения физических процессов.

Предварительная работа педагога

  • создать презентацию по теме занятия;
  • составить технологическую карту;
  • разработать рабочий лист учащегося;
  • оформить таблицы;
  • подготовить карточки с расчётными задачами;
  • сформулировать задачи;
  • подобрать примеры;
  • найти видеоролики и видеоуроки;
  • отобрать интересные факты;
  • составить задания для взаимопроверки;
  • создать краткую карту памяти учащегося;
  • разработать тесты для закрепления материала;
  • проверить работу компьютера и проектора.

Оборудование и оформление кабинета

  • компьютер;
  • мультимедийный проектор;
  • презентация;
  • доска;
  • рабочие листы;
  • таблицы;
  • карточки с расчётными задачами;
  • схемы;
  • диаграммы;
  • карта памяти;
  • задания для взаимопроверки;
  • тестовые задания;
  • изображения процессов нагревания и охлаждения;
  • при наличии — термометр, стаканы с водой и металлическими предметами для демонстрационного сравнения нагревания.

Ход занятия / Ход мероприятия

Цитата:
«Хорошая формула начинается не с вычислений, а с понимания того, что происходит с телом».
— Виктор Андреевич Ладожин, 1942–2001, советский и российский преподаватель физики.

Организационный момент

Здравствуйте.

Проверьте, пожалуйста, всё ли необходимое для работы находится у вас на парте: учебник, рабочая тетрадь, дневник, ручка и простой карандаш. Рабочий лист пока не заполняем — он понадобится нам в ходе занятия. Уберите со стола всё, что сегодня не потребуется.

Начнём с переклички. Когда услышите свою фамилию, спокойно сообщите о присутствии.

Дежурные, подготовьте к работе доску и проекционный экран. Проверьте, чтобы всё необходимое для демонстрации было готово к началу мероприятия.

Сядьте удобно, но помните о рабочей посадке. Проверьте внешний вид и порядок на своих рабочих местах. Во время занятия не разговариваем без необходимости, не перебиваем отвечающего, внимательно слушаем объяснения и вопросы одноклассников. Если хотите высказать мысль или ответить, поднимите руку.

Мобильные телефоны переведите в беззвучный режим и уберите. Сегодня они нам не понадобятся: всё необходимое для вычислений и поиска информации будет перед вами.

И ещё одна небольшая договорённость. Не бойтесь ошибиться. В физике ошибка при рассуждении иногда оказывается полезнее готового правильного ответа — если мы смогли её обнаружить и понять, почему она возникла. Поэтому сегодня ценится не только правильный результат, но и умение объяснить ход своих мыслей.

Настройтесь на внимательную работу. Нам предстоит разобраться в нескольких связанных между собой физических величинах, научиться видеть зависимости между ними и применять полученные знания не только в формуле, но и в конкретных ситуациях. Работаем спокойно, внимательно и активно.

Актуализация усвоенных знаний

Вспомним материал предыдущего занятия.

Тема прошлого занятия — Урок-конференция «Практическое использование тепловых свойств веществ и материалов в целях энергосбережения».

На нём мы рассматривали тепловые свойства веществ и выясняли, какое значение они имеют для энергосбережения. Вспомните, почему при строительстве и эксплуатации зданий важно правильно выбирать материалы. Какие теплоизоляционные утеплители помогают сохранять тепло? За счёт чего теплоизоляция уменьшает потери энергии?

Назовите основные пути теплопотерь в зданиях. Через какие элементы конструкции здания энергия может уходить особенно интенсивно? Какие способы уменьшения теплопотерь мы рассматривали?

Теперь обратимся к практическим примерам. Где в быту человек использует тепловые свойства различных материалов? Почему для одних целей выбирают материалы, хорошо сохраняющие тепло, а для других — обладающие другими тепловыми характеристиками?

Вспомните также групповую работу-конференцию. Какие сферы энергосбережения мы рассматривали? Какие решения могут одновременно уменьшать расход энергии и приносить экономический эффект? Почему снижение энергопотребления имеет значение не только для семейного бюджета или предприятия, но и для окружающей среды?

А теперь попробуем связать прошлую тему с сегодняшней темой. Мы уже говорили о сохранении и передаче энергии, о нагревании тел и свойствах различных веществ. Но возникает важный физический вопрос: можно ли количественно определить, сколько энергии получает или отдаёт тело при нагревании или охлаждении?

Подумайте: если нагревать два тела, обязательно ли им потребуется одинаковое количество энергии? От чего это может зависеть? Важно не просто назвать предположение, а объяснить его с точки зрения физических процессов.

Коротко ответьте на вопросы:

  • Что называют тепловыми свойствами вещества?
  • Для чего применяют теплоизоляционные материалы?
  • Какие основные причины теплопотерь в зданиях вы можете назвать?
  • Какими способами можно уменьшить потери тепла?
  • Почему выбор утеплителя влияет на эффективность энергосбережения?
  • Как практическое использование свойств веществ связано с экономией энергии?

Не ограничивайтесь отдельными словами. Старайтесь строить ответ так, чтобы было понятно, какая физическая причина приводит к наблюдаемому результату. Это поможет нам перейти от качественного описания тепловых процессов к их количественной оценке.

Вступительное слово учителя / Постановка цели и задач

Мы уже выяснили, что свойства разных веществ имеют большое значение при сохранении и передаче энергии. Но пока мы рассуждали преимущественно качественно: одно тело нагревается быстрее, другое медленнее, один материал лучше удерживает тепло, другой хуже. Теперь сделаем следующий шаг и научимся описывать происходящее количественно.

Представьте, что необходимо нагреть небольшую металлическую деталь и большой объём воды. В обоих случаях температура должна увеличиться на одно и то же значение. Можно ли утверждать, что телам потребуется одинаковое количество энергии? А если взять одинаковые по массе тела, но изготовленные из разных веществ? Очевидно, здесь есть зависимость, которую необходимо установить и научиться выражать с помощью физических величин.

Запишите название темы урока в рабочую тетрадь: «Количество теплоты. Удельная теплоёмкость.»

Сегодня нам предстоит выяснить, что физики понимают под количеством теплоты, в каких единицах его измеряют и почему при нагревании и охлаждении тела происходит передача энергии. Мы установим, от каких величин зависит необходимое количество энергии, введём понятие удельной теплоёмкости и разберёмся, что показывает эта характеристика вещества.

Обратите внимание на слово «удельная». Оно здесь не случайно. Нам важно будет понять не просто, сколько энергии получил весь объект, а какую способность к нагреванию характеризует конкретное вещество. Для этого мы будем сравнивать различные материалы, работать с таблицей удельных теплоёмкостей и находить физический смысл численных значений.

После объяснения нового материала перейдём к расчётам. Научимся определять количество теплоты при нагревании и охлаждении, находить неизвестную массу или изменение температуры, правильно выбирать табличные данные и проверять полученный результат. При этом важно не механически подставлять числа в формулу, а понимать, что именно мы вычисляем и почему получаем именно такое значение.

Итак, наша цель — установить закономерности, связывающие передачу энергии с массой тела, изменением его температуры и родом вещества, а затем научиться применять эти знания при решении физических задач.

Работайте сегодня внимательно: физическая формула становится действительно полезной только тогда, когда за буквами и числами мы видим реальный процесс, происходящий с телом.

Основная часть

Нагревание металлического шара - Количество теплоты - конспект урока
Иллюстративное фото / newUROKI.net

Количество теплоты как физическая величина

Понятие количества теплоты и его связь с изменением внутренней энергии

Начнём с хорошо знакомой ситуации. Поставим на плиту чайник с водой. Через некоторое время вода станет горячее. Если же горячую кружку оставить на столе, она постепенно остынет. Значит, при нагревании и охлаждении с телом происходят определённые изменения.

Вспомните, что мы уже знаем о внутренней энергии. Она связана с движением и взаимодействием частиц, из которых состоит вещество. При изменении температуры изменяется и внутренняя энергия тела.

Но возникает вопрос: каким способом внутренняя энергия одного тела может измениться за счёт другого?

Один из таких способов — теплопередача. При контакте тел, имеющих разную температуру, происходит передача температуры от более нагретого объекта к менее нагретому. Например, горячая вода постепенно нагревает холодную ложку. В обратной ситуации холодная ложка практически не сможет нагреть горячую воду.

Обозначается она буквой Q.

Запишите определение:

Количество теплоты — это энергия, которую тело получает или отдаёт при теплопередаче.

Количество теплоты — это
Определение

Обратите внимание на важное различие. Внутренняя энергия — это характеристика состояния самого тела. А количество теплоты показывает, сколько энергии было передано в результате теплового взаимодействия.

Представьте горячую металлическую деталь, которую опустили в холодную воду. Сначала температура детали выше температуры воды. Поэтому она начинает остывать, а вода — нагреваться. Металл отдаёт часть своей температуры, вода получает её.

Получается интересная картина: у одного объекта внутренняя энергия уменьшается, у другого — увеличивается. При этом происходит передача температуры между ними.

Получение и отдача энергии при нагревании и охлаждении

Разберём два противоположных процесса.

  • При нагревании температура тела повышается. Если причиной этого является теплопередача, тело получает энергию от другого объекта или источника.
  • При охлаждении температура уменьшается. В этом случае рассматриваемое тело отдаёт часть своей внутренней энергии окружающим объектам.

Посмотрите на обычную кастрюлю с водой. Пока она находится на включённой плите, вода получает температуру от нагревательного элемента через стенки посуды. Её температура постепенно возрастает.

Теперь выключим плиту. Если оставить кастрюлю на столе, вода начнёт остывать. Она будет передавать энергию окружающей среде, пока температура воды и окружающих тел не станет более близкой.

Можно сформулировать простое правило:

При нагревании тело получает энергию, а при охлаждении — отдаёт её.

Однако пока мы говорим только о направлении передачи. Намного интереснее выяснить, какое именно количество теплоты необходимо сообщить телу, чтобы изменить его температуру.

Сравните две ситуации. Нужно нагреть стакан воды и большую кастрюлю воды на одинаковое число градусов. Как вы думаете, одинаковыми ли будут затраты? Конечно, нет. Масса воды различается, поэтому потребуется разное количество энергии.

А теперь представьте два одинаковых по массе тела: одно сделано из алюминия, другое — из воды. Их также нагревают на одинаковое число градусов. Получится ли одинаковый результат? Нет. Разные вещества по-разному реагируют на нагревание.

Значит, величина Q зависит от условий процесса и свойств самого тела. Именно эти зависимости мы подробно разберём далее.

Единица измерения количества теплоты — джоуль

Теперь установим, в каких единицах измеряют Q.

В Международной системе единиц для количества теплоты используется джоуль. Его сокращённое обозначение — Дж.

Запишите определение:

Джоуль — это единица измерения энергии, работы и количества теплоты в Международной системе единиц (СИ).

Джоуль — это
Определение

Джоуль вам уже знаком. Вспомните, что в этой единице также выражают работу и энергию. Это неудивительно: количество теплоты непосредственно связано с передачей энергии при тепловом взаимодействии.

Например, если при нагревании тело получило 800 Дж, это означает, что ему было передано 800 джоулей.

При оформлении решения физической задачи обязательно указывайте единицу измерения. Запись вида «Q = 800» неполна. Правильный вариант:

Q = 800 Дж.

Число показывает величину результата, а единица помогает понять, что именно измеряется и в каком масштабе.

Калория как внесистемная единица и её соотношение с джоулем

Кроме джоуля, вам может встретиться ещё одна единица — калория.

Калория является внесистемной единицей количества теплоты. Она использовалась исторически и до сих пор встречается в некоторых областях. Например, вы наверняка видели обозначение энергетической ценности продуктов питания на упаковках.

В современной физике основной единицей остаётся джоуль, поэтому при решении задач может понадобиться перевод одной единицы в другую.

Запишите основное соотношение:

1 кал ≈ 4,2 Дж.

Следовательно:

1 Дж ≈ 0,24 кал.

Например, если необходимо перевести 50 калорий в джоули:

Q ≈ 50 · 4,2 = 210 Дж.

При вычислениях внимательно смотрите, в каких единицах представлены исходные данные. Если требуется получить ответ в джоулях, значения, данные в калориях, предварительно переводят в СИ.

Итак, теперь мы знаем, что количество теплоты характеризует передачу энергии при тепловом взаимодействии, обозначается буквой Q, а основной единицей его измерения является джоуль. Калория используется как внесистемная единица и может быть переведена в джоули.

Но самое интересное ещё впереди. Мы выяснили, что стакан воды и большая кастрюля воды при одинаковом повышении температуры потребуют неодинаковых затрат. Различаются и вещества: металл, вода, масло или песок ведут себя при нагревании по-разному. От чего конкретно зависит результат? Это и станет следующим шагом нашего исследования.

Зависимость количества теплоты от свойств тела и условий нагревания

Нагревание металла и меди - Количество теплоты - конспект урока
Иллюстративное фото / newUROKI.net

Влияние массы тела на необходимое количество теплоты

Теперь попробуем выяснить, от чего зависит количество теплоты, необходимое для нагревания тела. Начнём с массы.

Представьте две ёмкости с водой. В одной находится стакан воды, а в другой — целое ведро. Обе порции имеют одинаковую начальную температуру. Допустим, нам нужно нагреть их на одинаковое число градусов. Как вы думаете, одинаковыми ли будут затраты на нагревание?

Конечно, нет. Чтобы повысить степень нагретости большого объёма воды, потребуется передать ему значительно больше энергии, чем небольшой порции.

Почему так происходит? В большем количестве вещества находится больше частиц. Чтобы изменить состояние движения всех этих частиц на одинаковую величину, потребуется больше энергии.

Можно сформулировать важную закономерность:

При одинаковом веществе и одинаковом изменении температуры количество теплоты прямо пропорционально массе тела.

То есть если массу увеличить в два раза, при прочих равных условиях потребуется в два раза больше теплоты. Если уменьшить массу в три раза — во столько же раз уменьшится необходимое значение.

Запомните эту зависимость не только как правило, но и как физический смысл: чем больше вещества нужно нагреть, тем больше энергии необходимо ему передать.

Инфографика: Количество теплоты
Инфографика / newUROKI.net

Зависимость от изменения температуры тела

Теперь оставим массу неизменной и посмотрим на другую величину — изменение степени нагретости.

Возьмём, например, одну и ту же кастрюлю с водой. В первом случае повысим её температуру на 10 C, а во втором — на 30 C. Где потребуется больше энергии?

Во втором случае, поскольку температура изменяется сильнее.

Здесь действует ещё одна закономерность:

При одинаковой массе тела и одном и том же веществе количество теплоты прямо пропорционально изменению температуры.

Изменение температуры обозначают символом t и находят как разность конечным и начальным значением:

t = t2 − t1.

Например, вода была нагрета от 20 C до 70 C. Тогда:

t = 70 C − 20 C = 50 C.

Обратите внимание: нас интересует именно насколько изменилась температура, а не только конечное показание термометра.

Если одно и то же тело нагреть на 10 C, а затем при тех же условиях ещё на 10 C, для каждого такого изменения потребуется одинаковая порция передаваемой энергии. При увеличении температурного интервала в несколько раз соответствующим образом возрастает и необходимое значение Q.

Инфографика: Зависимость количества теплоты от изменения температуры
Инфографика / newUROKI.net

Влияние рода вещества на количество получаемой или отдаваемой энергии

Но двух зависимостей недостаточно. Даже если масса тел одинаковая и температура изменяется на одно и то же значение, результат может оказаться различным.

Представим два одинаковых по массе тела: одно изготовлено из воды, другое — из металла. Начальная нагретость у них одинаковая. Попробуем нагреть оба образца на 20 C.

Можно ли заранее сказать, что нагреватель должен передать им одинаковую порцию энергии?

Нет. Разные вещества по-разному реагируют на передачу энергии. Одни из них при одинаковой массе и одинаковом повышении температуры требуют больше энергии, другие — меньше.

Именно здесь появляется новая физическая характеристика вещества — удельная теплоёмкость. Она позволяет количественно сравнивать способность разных материалов изменять температуру при получении энергии.

Например, вода обладает большой удельной теплоёмкостью. Поэтому для заметного повышения её степени теплоты требуется передать достаточно большую порцию энергии. Многие металлы имеют значительно меньшие значения этой характеристики, поэтому при одинаковых условиях их температура изменяется сильнее.

Следовательно, для нагревания необходимо учитывать сразу три обстоятельства:

  1. массу тела;
  2. изменение его температуры;
  3. вещество, из которого оно состоит.

То же самое относится и к охлаждению. Если тело отдаёт энергию окружающей среде, величина передачи также определяется этими факторами.

Не пытайтесь пока запоминать формулу. Сначала важно понять саму закономерность: одинаковая масса и одинаковое изменение температуры ещё не гарантируют одинакового результата для разных веществ.

Инфографика: Обстоятельства для нагревания и охлаждения
Инфографика / newUROKI.net

Сравнение нагревания тел одинаковой массы из разных веществ

Проведём мысленный опыт.

Предположим, у нас есть по одному килограмму воды, алюминия и железа. Все три образца имеют одинаковую начальную температуру. Мы хотим повысить температуру каждого на одинаковое значение.

На первый взгляд условия совершенно одинаковые: масса одна и та же, начальная и конечная температуры одинаковые. Но вещества различаются, а значит, отличаются и их удельные теплоёмкости.

Для воды табличное значение составляет примерно 4200 Дж/(кг·C), для алюминия — около 900 Дж/(кг·C), для железа — около 460 Дж/(кг·C).

Посмотрите на эти числа. Они отличаются довольно сильно. Это означает, что одинаковое повышение температуры килограмма каждого вещества требует неодинаковой передачи энергии.

Чем больше удельная теплоёмкость вещества, тем больше энергии требуется передать единице массы этого вещества для повышения температуры на один градус.

Именно поэтому вода нагревается иначе, чем металлические предметы. Летом нагретая металлическая поверхность может быстро стать очень горячей, тогда как значительная масса воды способна долго сохранять сравнительно умеренную температуру. Это не случайность и не «особый характер» воды — за наблюдаемым поведением стоит вполне конкретная физическая характеристика.

Инфографика: Удельная теплоёмкость различных веществ
Инфографика / newUROKI.net

А теперь сделаем важный вывод. Если нам известны масса тела, изменение температуры и вещество, то мы уже можем определить, какая порция энергии потребуется для его нагревания или сколько её будет отдано при охлаждении.

Эти три фактора станут основой дальнейшего изучения темы. В следующем пункте мы подробнее разберёмся с характеристикой вещества, которая позволяет сравнивать его способность к нагреванию, и выясним, что именно скрывается за числом, указанным в таблице для каждого материала.

Удельная теплоёмкость вещества и её физический смысл

Теплоемкость свинца и меди - Количество теплоты - конспект урока
Иллюстративное фото / newUROKI.net

Понятие удельной теплоёмкости

Удельная теплоёмкость — это физическая величина, которая показывает, какое количество теплоты необходимо передать 1 кг вещества, чтобы повысить его температуру на 1 C. Обозначается удельная теплоёмкость буквой c.

Удельная теплоёмкость — это
Определение

Физический смысл удельной теплоёмкости

Теперь разберёмся, что означает это определение на практике. Перед нами два материала одинаковой массы. Например, возьмём по одному килограмму воды и алюминия. Пусть начальная температура обоих образцов одинакова. Если мы хотим повысить температуру каждого на 1 C, потребуется разная энергия.

Почему? Потому что материала обладают разной способностью поглощать энергию при нагревании. Для её количественного сравнения и введена удельная теплоёмкость.

Обратимся к определению ещё раз. В нём есть три важных элемента: 1 кг вещества, изменение температуры на 1 C и необходимое количество теплоты.

Если в таблице для воды указано значение около 4200 Дж/(кг·C), это означает: чтобы нагреть 1 кг воды на 1 C, необходимо передать ей примерно 4200 Дж теплоты.

А если для алюминия указано около 900 Дж/(кг·C)? Это означает, что для повышения температуры 1 кг алюминия на 1 C требуется примерно 900 Дж.

Сравните эти два значения. Для одинаковой массы и одинакового изменения температуры воде требуется передать значительно больше энергии. Поэтому говорят, что вода имеет большую удельную теплоёмкость, чем алюминий.

Обратите внимание: большое значение c не означает, что вещество обязательно нагревается быстрее или медленнее при любых условиях. Скорость нагревания зависит также от мощности источника, условий теплообмена, массы тела и других факторов. Удельная теплоёмкость характеризует именно затраты энергии на изменение температуры определённой массы вещества.

Можно сформулировать физический смысл ещё проще:

Чем больше удельная теплоёмкость материала, тем больше энергии требуется для нагревания одинаковой массы на один и тот же градус.

И наоборот, материал с небольшим значением этой характеристики при прочих равных условиях получает меньше энергии для такого же повышения температуры.

Посмотрите, как это проявляется в быту. Металлическая ложка, оставленная в горячем чае, быстро становится тёплой. Вода при тех же условиях требует значительно большей передачи энергии для заметного изменения температуры. Поэтому свойства воды широко используются там, где необходимо поглощать большое количество энергии без резкого повышения температуры.

Единица измерения удельной теплоёмкости

Теперь разберём единицу измерения. В Международной системе единиц удельную теплоёмкость измеряют в джоулях на килограмм-градус Цельсия:

Дж/(кг·C).

Такая запись непосредственно связана с физическим смыслом величины.

Посмотрите внимательно:

  • Дж — сколько энергии необходимо передать;
  • кг — масса вещества;
  • C — на сколько градусов изменяется температура.

Поэтому значение, например, 4200 Дж/(кг·C) нельзя читать просто как «четыре тысячи двести джоулей». Это неполная информация. Правильно понимать его нужно так: для нагревания 1 кг материала на 1 C требуется передать 4200 Дж.

При работе с таблицами всегда обращайте внимание не только на число, но и на единицу измерения. Одно и то же числовое значение без единицы может потерять физический смысл.

Если масса образца становится больше одного килограмма или температура изменяется более чем на один градус, необходимая энергия соответственно изменяется. Именно поэтому в расчётных задачах одной только табличной характеристики недостаточно — нужно учитывать реальные условия нагревания.

Сравнение теплоёмкости различных веществ

Теперь воспользуемся таблицей удельных теплоёмкостей. Здесь особенно хорошо видно, насколько сильно отличаются свойства различных веществ.

Например:

Вещество Удельная теплоёмкость, Дж/(кг·°C)
Вода 4200
Алюминий 920
Железо 460
Медь 400
Серебро 250
Свинец 140
Стекло 840

Попробуйте сравнить эти значения самостоятельно.

Какое из перечисленных веществ требует больше энергии для нагревания одного килограмма на один градус? Правильно, вода.

А какое из приведённых веществ имеет меньшее значение? Среди этих в таблице — свинец.

Теперь представим по одному килограмму каждого материала и одинаковый нагрев на 10 C. Очевидно, затраты энергии окажутся разными. Чем выше табличное значение c, тем больше теплоты понадобится при прочих одинаковых условиях.

Но здесь важно не сделать неправильный вывод. Нельзя сказать: «металл всегда нагревается быстрее воды». Такое утверждение слишком общее. Различия зависят от конкретного материала и условий процесса. Кроме того, реальный нагрев сопровождается теплообменом с окружающей средой.

Попробуем рассуждать как физики. Если материал обладает большой удельной теплоёмкостью, это означает, что он способен принять значительную порцию энергии при сравнительно небольшом изменении температуры. Если значение меньше, для такого же повышения температуры потребуется меньшая передача энергии.

Запомните главный смысл: удельная теплоёмкость позволяет сравнивать вещества по затратам энергии на нагревание одинаковой массы на одинаковое число градусов.

Именно поэтому таблицы с такими данными имеют практическое значение. Инженеру, строителю, конструктору или технологу недостаточно знать только название материала. Важно понимать, как он будет вести себя при нагревании и охлаждении.

Зависимость удельной теплоёмкости от агрегатного состояния вещества

Есть ещё одна интересная особенность. Значение удельной теплоёмкости связано не только с типом материала, но и с его агрегатным состоянием.

Одно и то же вещество может существовать в твёрдом, жидком или газообразном состоянии. При этом его тепловые характеристики могут различаться.

Возьмём воду. В привычных условиях она находится в жидком состоянии, но при охлаждении превращается в лёд, а при нагревании — в водяной пар. Свойства вещества при этих переходах меняются, поэтому нельзя автоматически использовать одно и то же табличное значение для любого состояния.

Например, значение, приведённое в таблице для жидкой воды, нельзя бездумно переносить на водяной пар или лёд. При решении задачи сначала необходимо определить, какое именно вещество и в каком состоянии рассматривается.

Это особенно важно в более сложных расчётах. Если происходит только нагревание вещества без изменения агрегатного состояния, мы используем соответствующее значение удельной теплоёмкости. Если же одновременно происходит плавление, кипение или другой фазовый переход, появляются дополнительные физические процессы, которые рассматриваются отдельно.

Давайте сформулируем общий вывод.

Удельная теплоёмкость — характеристика вещества, показывающая, сколько теплоты требуется для нагревания 1 кг материала на 1 C. Её значение зависит от природы вещества и может различаться для разных агрегатных состояний.

Теперь у нас есть необходимый инструмент для количественного описания нагревания и охлаждения. Мы знаем, что на результат влияют масса образца, изменение его температуры и свойства самого материала. Осталось объединить эти зависимости в одну формулу, с помощью которой можно будет выполнять конкретные расчёты.

Определение количества теплоты при нагревании и охлаждении

Охлаждение стали в воде - Количество теплоты. Удельная теплоемкость - конспект урока физики 8 класс
Иллюстративное фото / newUROKI.net

Связь количества теплоты с массой, удельной теплоёмкостью и изменением температуры

Теперь перейдём от рассуждений к расчётам. Мы уже выяснили, что результат нагревания зависит от трёх основных факторов: массы тела, свойств вещества и изменения его температуры. Значит, должна существовать формула, которая объединяет эти величины.

Запишем её:

Формула количества теплоты при нагревании или охлаждении тела
Формула количества теплоты при нагревании или охлаждении тела

Обратите внимание: формула показывает не просто набор букв. Каждая величина отвечает за определённое условие. Чем больше масса, тем больше вещества необходимо нагреть. Чем выше значение c, тем больше энергии требуется для изменения температуры каждого килограмма этого вещества. Чем сильнее изменяется степень нагревания, тем больше энергии передаётся телу.

Например, если нагреваются два одинаковых по массе тела на одинаковое число градусов, но изготовлены они из разных веществ, результат может отличаться. Именно характеристика c позволяет учесть это различие.

Использование табличных значений удельной теплоёмкости

На практике значение c обычно не вычисляют заново. Для распространённых веществ его находят в таблице удельных теплоёмкостей в учебнике или справочнике.

При решении задачи сначала определите, из какого материала состоит тело. Затем найдите соответствующее значение в таблице и внимательно проверьте единицы измерения.

Например, для воды обычно используют:

c = 4200 Дж/(кг·C).

Это означает, что для повышения температуры 1 кг воды на 1 C требуется передать ей 4200 Дж энергии.

Для алюминия табличное значение значительно меньше:

c ≈ 920 Дж/(кг·C).

Поэтому одинаковые по массе образцы воды и алюминия при одинаковом нагревании потребуют разного количества переданной энергии.

При работе с таблицей нельзя выбирать число только потому, что оно кажется знакомым. Сначала читаем условие задачи, определяем вещество, затем находим его характеристику и только после этого подставляем данные в выражение.

Особенности расчёта при нагревании и охлаждении

Формула вычисления разницы температур
Формула вычисления разницы температур

Если буквально подставить температуры в формулу, разность окажется отрицательной. Это не ошибка вычисления. Знак показывает направление передачи энергии: тело отдаёт её окружающей среде.

Формула модуля изменения температуры
Формула модуля изменения температуры

Главное правило: не путайте начальную и конечную температуры и не забывайте переводить массу в килограммы, если она дана в граммах.

Анализ полученного результата и его физический смысл

После вычислений работу нельзя считать законченной. Посмотрите на полученное число и задайте себе вопрос: что оно означает в реальном физическом процессе?

Если получилось, например, Q = 84 000 Дж, это означает, что для указанного изменения степени нагревания телу было передано 84 000 Дж энергии при принятых в задаче условиях.

Проверьте также единицы измерения. Если масса выражена в килограммах, удельная характеристика — в Дж/(кг·C), а изменение температуры — в C, результат действительно получится в джоулях.

Полезно оценить и сам ответ. Если речь идёт о нагревании нескольких килограммов вещества на несколько десятков градусов, результат в сотни или тысячи джоулей может оказаться слишком маленьким — стоит ещё раз проверить вычисления. Такой контроль помогает обнаружить ошибку до того, как она превратится в неправильный ответ.

Запомните последовательность действий:

определили вещество → нашли его значение c → записали массу → вычислили изменение температуры → подставили данные → проверили единицы → объяснили результат.

Тогда формула перестаёт быть просто буквенным выражением и становится удобным инструментом для описания реального нагревания и охлаждения тел.

Табличные данные и практическое применение удельной теплоёмкости

Таблица удельной теплоемкости - Количество теплоты. Удельная теплоемкость - конспект урока физики 8 класс
Иллюстративное фото / newUROKI.net

Работа с таблицей удельных теплоёмкостей

Теперь обратимся к таблице, которую вы будете использовать не только на этом занятии, но и при дальнейшем решении задач. В ней приведены значения c для различных веществ.

При работе с таблицей действуем последовательно. Сначала внимательно читаем условие и определяем, какое именно вещество рассматривается. Затем находим его название в таблице и смотрим соответствующее числовое значение. После этого проверяем единицы измерения.

Например, для воды:

c = 4200 Дж/(кг·°C).

Не нужно просто механически переписывать число. Важно понимать, что за ним стоит. Оно показывает, сколько энергии необходимо передать 1 кг воды, чтобы повысить её температуру на 1 °C.

Обратите внимание ещё на одну особенность. В таблицах могут встречаться разные вещества с близкими или, наоборот, сильно отличающимися значениями. Поэтому при решении задачи нельзя выбирать значение «примерно подходящее». Ошибка на этом этапе приведёт к неправильному результату даже при безошибочном дальнейшем вычислении.

Сравнение воды, металлов и других веществ

Давайте посмотрим на несколько знакомых вам материалов.

Вещество Удельная теплоёмкость, Дж/(кг·°C)
Ртуть 140
Золото 130
Олово 230
Цинк 400
Никель 460
Латунь 380
Бронза 350
Чугун 540
Титан 520
Вольфрам 134
Гранит 790
Мрамор 880
Песок 800
Древесина 1700
Масло растительное 2000
Спирт этиловый 2400
Керосин 2100
Воздух 1000

Большая теплоёмкость воды и её практическое значение

Почему же вода так часто встречается в системах отопления и охлаждения? Теперь мы можем объяснить это с точки зрения физики.

У воды большое значение c. Поэтому для заметного повышения её температуры требуется передать значительную энергию. Но при охлаждении вода способна отдавать эту накопленную энергию окружающей среде.

Именно поэтому вода широко используется в системах отопления. Нагретая вода переносит энергию от источника тепла к радиаторам, а затем постепенно отдаёт её помещению.

Похожий принцип применяется и в некоторых системах охлаждения. Жидкость может принять значительное количество энергии от нагревающегося элемента, после чего перенести её в другую часть системы.

Можно встретить это свойство и в природе. Большие водоёмы медленнее изменяют свою температуру по сравнению со многими участками суши при одинаковом внешнем воздействии. Это влияет на условия окружающей среды возле морей, озёр и других крупных водных объектов.

Но запомните: большое значение c не означает, что вода вообще не может быстро нагреваться. Скорость процесса зависит не только от свойств вещества, но и от мощности источника, массы, условий теплообмена и других факторов.

Выбор вещества с учётом его тепловых свойств

Теперь представьте, что перед вами стоит инженерная задача: необходимо выбрать материал для устройства, которое будет нагреваться или охлаждаться. Можно ли просто взять любое вещество? Конечно, нет.

Если материал должен накапливать значительное количество энергии при небольшом изменении температуры, может оказаться полезным вещество с большим значением c.

Если же требуется, чтобы небольшая масса материала заметно изменила температуру при сравнительно небольшом поступлении энергии, рассматривают вещества с меньшим значением этой характеристики.

Поэтому свойства материалов учитывают при создании радиаторов, теплообменников, систем отопления и охлаждения, кухонной посуды и различных технических устройств.

Давайте сформулируем главный вывод этого пункта: таблица позволяет быстро узнать характеристику вещества и использовать её для сравнения материалов и расчётов. А физический смысл чисел помогает понять, почему в одних случаях выбирают воду, а в других — металл или иной материал.

Когда вы видите в таблице число 4200, 900 или 390, не воспринимайте его как набор цифр для подстановки в формулу. За каждым значением стоит конкретное свойство вещества и вполне реальное поведение тела при нагревании или охлаждении.

Расчётные задачи на количество теплоты

Ученик на уроке решает задачу - Количество теплоты. Удельная теплоемкость - конспект урока физики 8 класс
Иллюстративное фото / newUROKI.net

Определение количества теплоты по известным значениям физических величин

Теперь применим формулу на практике. При решении расчётной задачи не спешим сразу подставлять числа. Сначала внимательно читаем условие и определяем, какие величины известны и что требуется найти.

Если известны масса тела, удельная теплоёмкость вещества и изменение температуры, используем основную формулу:

Q = cmΔt

Например, железный брусок массой 2 кг нагревают от 20 °C до 70 °C. Сколько энергии для этого потребовалось?

Сначала находим изменение температуры:

Δt = 70 °C − 20 °C = 50 °C

По таблице находим для железа:

c = 460 Дж/(кг·°C)

Теперь подставляем данные:

Q = 460 Дж/(кг·°C) · 2 кг · 50 °C

Q = 46 000 Дж

Ответ: 46 000 Дж.

Обратите внимание: сначала мы определили материал, затем взяли нужное табличное значение и только после этого выполнили вычисление. Именно такой порядок помогает избежать ошибок.

Нахождение массы вещества и изменения его температуры по условиям задачи

В некоторых задачах неизвестным оказывается не Q, а масса вещества или изменение температуры. В таком случае основную формулу необходимо преобразовать.

Формула определения массы
Формула

Рассмотрим небольшой пример. Стекло получило 16 800 Дж энергии при нагревании от 20 °C до 40 °C. Какова масса стекла?

Для стекла из таблицы:

c = 840 Дж/(кг·°C)

Изменение температуры:

Δt = 40 °C − 20 °C = 20 °C

Находим массу:

m = 16 800 / (840 · 20) = 1 кг

Ответ: 1 кг.

Главное — не пытайтесь запоминать несколько независимых формул как набор букв. Достаточно хорошо понимать основную зависимость и уметь выразить из неё нужную величину.

Решение задач с использованием таблицы удельных теплоёмкостей

Теперь выполним три задачи. Во всех случаях используем значения именно из нашей таблицы.

Задача 1.

Медный брусок массой 3 кг нагрели от 20 °C до 70 °C. Какое количество теплоты получил брусок?

Для меди:

c = 400 Дж/(кг·°C)

Изменение температуры:

Δt = 70 − 20 = 50 °C

Используем:

Q = cmΔt

Q = 400 · 3 · 50 = 60 000 Дж

Ответ: 60 000 Дж.

Задача 2.

Какую массу воды можно нагреть от 20 °C до 50 °C, если ей передали 252 000 Дж энергии?

Для воды:

c = 4200 Дж/(кг·°C)

Находим изменение температуры:

Δt = 50 − 20 = 30 °C

Неизвестна масса, поэтому:

m = Q / (cΔt)

m = 252 000 / (4200 · 30) = 2 кг

Ответ: 2 кг воды.

Посмотрите на результат. В задаче фигурирует большая числовая величина — 252 000 Дж, но это не должно пугать. После правильной подстановки и сокращения всё получается достаточно просто.

Задача 3.

Железный брусок массой 5 кг получил 46 000 Дж энергии. На сколько градусов повысилась его температура?

Для железа:

c = 460 Дж/(кг·°C)

Используем формулу:

Δt = Q / (cm)

Подставляем:

Δt = 46 000 / (460 · 5) = 20 °C

Ответ: температура бруска повысилась на 20 °C.

Во всех трёх задачах алгоритм один и тот же:

прочитали условие → нашли вещество → взяли значение из таблицы → определили неизвестную величину → выполнили расчёт → записали ответ.

Проверка единиц измерения и оценка реалистичности результата

После получения числа не спешите считать задачу законченной. В физике полезно проверить, что именно получилось и имеет ли результат смысл.

Посмотрим на единицы в основной формуле:

Дж/(кг·°C) · кг · °C = Дж

Значит, если мы вычисляем Q, результат должен быть выражен в джоулях.

Если ищем массу, единицей результата должен быть килограмм. Если определяем изменение температуры — градус Цельсия.

Следите также за переводом массы. Например:

500 г = 0,5 кг

Нельзя подставлять 500 вместо 0,5, если значение c указано в Дж/(кг·°C).

Есть ещё одна полезная проверка — оценка самого числа. Если вы рассчитали нагрев нескольких килограммов воды на несколько десятков градусов, а получили всего несколько джоулей, скорее всего, где-то допущена ошибка.

Проверяем три вещи: единицы, арифметику и порядок полученного значения. Такая привычка очень пригодится вам при дальнейшем изучении физики.

Объяснение полученного ответа с точки зрения физических процессов

Теперь самое важное — научиться видеть за числом реальное физическое явление.

Если в задаче получилось Q = 60 000 Дж, это означает, что медному бруску при указанных условиях было передано 60 000 Дж энергии. Эта энергия связана с изменением его внутреннего состояния при нагревании.

Если тело охлаждается, направление процесса меняется: оно отдаёт энергию окружающей среде. Поэтому в условии необходимо обращать внимание не только на числа, но и на слова «нагрели», «охладили», «получило», «отдало».

Давайте ещё раз посмотрим на факторы, которые входят в расчёт. Большая масса означает большее количество вещества. Большое значение c означает, что для одинакового изменения температуры каждого килограмма требуется больше энергии. Чем сильнее изменяется температура, тем больше будет результат при прочих равных условиях.

Поэтому хороший ответ должен содержать не только число и единицу измерения, но и словесное объяснение.

Например:

60 000 Дж — это энергия, которую необходимо передать медному бруску массой 3 кг, чтобы повысить его температуру на 50 °C.

Такой ответ показывает, что вы не просто выполнили арифметическую операцию, а поняли, что физически произошло с телом.

Рефлексия

Теперь остановимся на несколько минут, проведём рефлексию и оценим не только то, что вы запомнили, но и как вы работали сегодня. Не нужно подбирать «правильный» ответ для учителя. Важно честно определить своё состояние и результат.

Начните с простого вопроса: что сегодня стало для вас понятнее, чем в начале занятия? Назовите одно понятие, правило или действие, которое вы теперь можете объяснить самостоятельно.

А теперь подумайте о расчётных задачах. Насколько уверенно вы можете:

  • найти нужное значение в таблице;
  • определить изменение температуры;
  • выбрать подходящую формулу;выразить
  • неизвестную величину;
  • проверить единицы измерения;
  • объяснить полученный результат?

Оцените себя по трём уровням:

  • «Могу выполнить самостоятельно» — если уверенно справляетесь с заданием.
  • «Могу, но иногда нужна подсказка» — если понимаете способ решения, но допускаете ошибки.
  • «Пока испытываю трудности» — если ещё необходимо разобраться с отдельными действиями.

Теперь назовите одну трудность, которая возникла сегодня, и подумайте, что поможет её преодолеть: повторение формулы, работа с таблицей, решение дополнительной задачи или внимательная проверка вычислений.

И последний вопрос: где знания о свойствах веществ и расчётах при нагревании могут пригодиться вам за пределами кабинета физики? Постарайтесь привести конкретный пример из повседневной жизни или техники.

Заключение

Учителя шутят по теме Количество теплоты. Удельная теплоемкость - конспект урока физики 8 класс
Учителя шутят

Сегодня вы увидели, что физика — это не только формулы и вычисления в тетради. За каждым числом скрывается реальное явление, которое можно наблюдать дома, на улице, в технике и природе.

Не бойтесь задач, в которых сначала кажется слишком много букв и чисел. Если внимательно прочитать условие, разобраться в физических величинах и действовать последовательно, даже сложная задача становится вполне понятной.

Физика учит не угадывать ответ, а находить его с помощью рассуждений, доказательств и точных расчётов. Этот навык пригодится не только на контрольной работе. Он помогает понимать окружающий мир и принимать грамотные решения.

Сохраняйте любопытство, задавайте вопросы и проверяйте свои идеи на практике. Именно с такого интереса к обычным вещам и начинается настоящее понимание науки.

Домашнее задание

Ученики шутят Количество теплоты - конспект урока
Ученики шутят
  • Обязательная часть:
    прочесть параграф § учебника;
    ответить на вопросы после параграфа § учебника.
  • По желанию (на выбор):
    подобрать два вещества с заметно различающимися значениями удельной теплоёмкости и кратко объяснить, где это различие имеет практическое значение;
    подготовить небольшое сообщение (5–7 предложений) о практическом использовании большой теплоёмкости воды.

Технологическая карта

Скачать бесплатно технологическую карту урока физики по теме: «Количество теплоты. Удельная теплоемкость»

Технологическая карта — это документ, который содержит структуру и планирование учебного занятия, включая цели, задачи, этапы, методы и формы организации деятельности учащихся, а также используемые ресурсы и оборудование.

Смотреть видео по теме

Полезные советы учителю

Скачать бесплатно 5 полезных советов для проведения занятия по теме: «Количество теплоты» в формате Ворд

Чек-лист педагога

Скачать бесплатно чек-лист для проведения занятия физики по теме: «Количество теплоты» в формате Word

Чек-лист для учителя — это инструмент педагогической поддержки, представляющий собой структурированный перечень задач, шагов и критериев, необходимых для успешного планирования, подготовки и проведения занятия или мероприятия.

Карта памяти для учеников

Скачать бесплатно карту памяти для восьмиклассников по физике по теме: «Количество теплоты» в формате Ворд

Карта памяти ученика — это методический инструмент, который помогает учащимся структурировать и запоминать ключевую информацию по определенной теме.

Кроссворд

Кроссворд Количество теплоты. Удельная теплоемкость - конспект урока физики 8 класс
Кроссворд

Скачать бесплатно кроссворд на урок физики в 8 классе по теме: «Количество теплоты. Удельная теплоемкость» в формате WORD

Кроссворды на уроке — это дидактический инструмент, который через игровую форму активизирует познавательную деятельность, развивает мышление и закрепляет учебный материал.

Тесты

1. В какой единице измеряют количество теплоты?
а) ватт
б) паскаль
в) джоуль +

2. Как обозначают количество теплоты?
а) Q +
б) c
в) m

3. Какая формула используется для расчёта количества теплоты при нагревании?
а) Q = cmΔt +
б) Q = c/mΔt
в) Q = m/cΔt

4. Что показывает удельная теплоёмкость?
а) Какое количество теплоты требуется для нагревания 1 кг на 1 °C +
б) Как быстро движется тело
в) Какую работу выполняет тело за 1 секунду

5. В каких единицах измеряют удельную теплоёмкость?
а) Дж/кг
б) Дж/(кг·°C) +
в) кг/(Дж·°C)

6. Чему равна удельная теплоёмкость воды?
а) 920 Дж/(кг·°C)
б) 4200 Дж/(кг·°C) +
в) 140 Дж/(кг·°C)

7. Как изменяется необходимое количество теплоты при увеличении массы тела при прочих равных условиях?
а) Увеличивается +
б) Уменьшается
в) Не изменяется

8. Как изменяется необходимое количество теплоты при увеличении изменения температуры при прочих равных условиях?
а) Увеличивается +
б) Уменьшается
в) Становится равным нулю

9. Как найти изменение температуры по начальной и конечной температурам?
а) Δt = t2 + t1
б) Δt = t2− t1 +
в) Δt = t2 / t1

10. Какое из перечисленных тел имеет наибольшую удельную теплоёмкость?
а) Свинец
б) Медь
в) Вода +

Интересные факты для занятия

  1. Интересный факт 1:
    Единица «джоуль» названа в честь английского физика Джеймса Прескотта Джоуля. Именно его исследования помогли установить количественную связь между механической работой и тепловыми процессами.
  2. Интересный факт 2:
    Джеймс Джоуль проводил опыты с вращением лопаток в жидкости. Он измерял работу, затраченную на вращение, и связанное с этим нагревание жидкости. Такие опыты стали важной частью истории изучения тепловых явлений.
  3. Интересный факт 3:
    Удельная теплоёмкость газов может зависеть от условий нагревания. Например, для газа различают теплоёмкость при постоянном объёме и при постоянном давлении — эти величины имеют разные значения.

Интеллект-карта

Ментальная карта (интеллект-карта, mind map)
Ментальная карта (интеллект-карта, mind map)

Ментальная карта (интеллект-карта, mind map) — это графический способ структурирования информации, где основная тема находится в центре, а связанные идеи и концепции отходят от неё в виде ветвей. Это помогает лучше понять и запомнить материал.

Облако слов

Облако слов Количество теплоты - конспект урока
Облако слов

Облако слов — удобный инструмент на занятии: помогает активизировать знания, подсказывает, служит наглядным материалом и опорой для учащихся разных возрастов и предметов.

Презентация

Презентация Количество теплоты. Удельная теплоемкость - конспект урока физики 8 класс
Презентация

Скачать бесплатно презентацию на урок физики в 8 классе по теме: «Количество теплоты. Удельная теплоемкость» в формате PowerPoint

БОНУС: Рабочий лист

Скачать бесплатно рабочий лист по физике по теме: «Количество теплоты» в формате ВОРД

Рабочий лист – это образовательный инструмент, представляющий собой специально подготовленный комплект заданий, упражнений или вопросов, который используется на занятии для активизации познавательной деятельности учащихся.

Список источников и использованной литературы

  1. Левандовский Р.А. «Количество теплоты и расчёты при нагревании тел». Издательство «Научный поиск», Москва, 1998. 176 страниц.
  2. Вельможин С.П. «Основы тепловых явлений для школьников». Издательство «Сириус», Санкт-Петербург, 1997. 192 страницы.
  3. Жеребцов Н.К. «Удельная теплоёмкость: теория, опыты, задачи». Издательство «Физика-Пресс», Новосибирск, 2000. 144 страницы.
  4. Остромиров В.Д. «Практикум по тепловым расчётам». Издательство «Школьная лаборатория», Екатеринбург, 1999. 128 страниц.
  5. Мезенцев И.Л., Крутиков Б.С. «Справочник по физике для учащихся». Издательство «Знание и техника», Казань, 2001. 256 страниц.

Личный опыт педагога

На этом уроке ученики постоянно путали граммы и килограммы при расчётах. Из-за этого даже правильно выбранная формула давала неверный ответ. Я остановила решение и ввела обязательный порядок: сначала перевод единиц, затем поиск удельной теплоёмкости в таблице, вычисление разности показаний и только после этого подстановка в формулу. После двух подобных задач ошибки почти исчезли. Практический вывод: единицы лучше проверять до каждого расчёта, а не после него.

Личный опыт педагога — это совокупность осмысленных практических действий, выводов и наработок, сформированных в процессе обучения и воспитания учащихся.

50% НравитсяИли
50% Не нравится
Скачали? Сделайте добро в один клик! Поделитесь образованием с друзьями! Расскажите о нас!

Скачать бесплатно конспект урока в формате PDF

Скачать бесплатно конспект урока в формате WORD

Слова ассоциации (тезаурус) к уроку: теплота, теплоёмкость, удельная, нагревание, охлаждение, теплопередача, джоуль, калория, формула, расчёт, теплообмен, таблица, материал, тело.

При использовании этого материала в Интернете (сайты, соц.сети, группы и т.д.) требуется обязательная прямая ссылка на сайт newUROKI.net. Читайте "Условия использования материалов сайта"

  Фото автора статьи

Автор Глеб Беломедведев

Глеб Беломедведев - постоянный автор и эксперт newUROKI.net, чья биография олицетворяет трудолюбие, настойчивость в достижении целей и экспертность. Он обладает высшим образованием и имеет более 5 лет опыта преподавания в школе. В течение последних 20 лет он также успешно работает в ИТ-секторе. Глеб владеет уникальными навыками написания авторских конспектов уроков, составления сценариев школьных праздников, разработки мероприятий и создания классных часов в школе. Его талант и энтузиазм делают его неотъемлемой частью команды и надежным источником вдохновения для других.

Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Обнаружен блокировщик рекламы!!!

Вы заблокировали рекламу на нашем сайте. Мы закрыли Вам доступ! Всё честно! Вы лишили наш сайт единственного источника доходов. ОТКЛЮЧИТЕ БЛОКИРОВКУ РЕКЛАМЫ в настройках своего браузера и получайте - Всё для учителя - всё бесплатно! Читайте инструкцию: https://newuroki.net/spravka.html