Энергия топлива. Удельная теплота сгорания. Карта учащегося Учебный элемент УЭ 0 Учебный материал с указанием заданий Постановка целей Сегодня на уроке вы самостоятельно узнаете откуда же берется энергия при горении различных видов топлива, а также познакомитесь с формулой для подсчета этой энергии. Вы уже познакомились с понятием внутренняя энергия, узнали способы изменения внутренней энергии, знаете виды теплопередачи, а также знакомы с физическими величинами: количество теплоты (Q), и удельная теплоемкость (c), умеете решать задачи на расчет количества теплоты, выделяемого телом при охлаждении и количества теплоты, необходимого для его нагрева. Поэтому материал, с которым вы познакомитесь сегодня, покажется вам легким. Внимательно читайте инструкцию и строго следуйте ей!!! Успехов! Ваша цель на уроке: - узнать, откуда берется энергия при сгорании топлива; - познакомиться с новой физической величиной – удельной теплотой сгорания топлива, её обозначением и единицами измерения; - познакомиться с формулой для вычисления количества теплоты, выделяемого топливом при полном сгорании; - научиться с помощью этой формулы решать задачи. УЭ 1 УЭ 2 УЭ 3 Примечания Для начала проверим, как ты усвоил материал прошлых уроков. Ответь на листке на вопросы, предложенные в карточках с пометкой «входной контроль». Самостоятельное изучение нового материала. Внимательно прочитайте содержание § 10 на стр. 25-27 учебника. Ответьте на вопросы в конце параграфа. Запишите в тетрадь тему урока, определение удельной теплоты сгорания топлива. Запишите как обозначается эта физическая величина и в чем измеряется. Запишите формулу для вычисления количества теплоты, выделяемого топливом при полном сгорании. Внимательно прочитайте свои записи, убедитесь в понимании написанного. Закрепление изученного. Внимательно прочитайте текст, приведенный ниже. Из содержания параграфа вы узнали, почему происходит выделение энергии при сгорании топлива. Происходит соединение атомов в молекулы. Атомы углерода соединяются с атомами кислорода, при этом образуется молекула нового вещества – оксида углерода. Но всегда ли процесс горения сопровождается выделением тепла? В сущности, гореть могут любые вещества. Все определяется начальными условиями. Если нефть, бензин, уголь – углеводородосодержащие вещества – горят с выделением тепла, то, скажем, кусок железа тоже можно сжечь при высокой начальной температуре и с большим количеством кислорода. Во всех случаях горение- окислительно-восстановительный процесс. Но в одних случаях он идет с выделением тепла, а в других – с поглощением энергии. Энергия при горении вещества выделяется тогда, когда суммарная кинетическая энергия молекул после горения выше, чем у молекул до начала процесса горения. Именно в этом случае вещество называют топливом. Каждое топливо выделяет свое количество теплоты при сгорании, поэтому вводится специальная физическая величина – удельная теплота сгорания топлива q , которая у каждого вещества своя (см. таблицу 2 на стр. 26 учебника). Зная удельную теплоту сгорания топлива, можно легко рассчитать количество теплоты, которое выделится при сгорании этого топлива массы m. Чем больше масса сгораемого топлива, тем больше выделяемое количество теплоты. Q=q·m Ответьте на вопросы к параграфу на стр. 27 учебника. Если сложно, то обратись к учебнику § 7-9 УЭ 4 Самопроверка. Внимательно рассмотрите решение задач. Задача 1. Определите количество теплоты, выделившееся при сгорании 200 г бензина. Дано: Решение: m = 200 г = 0,2 кг Q = q·m q = 4,6 · 10 7 Дж кг Q = 4,6 · 10 7 6 Дж · 0,2 кг = 9, 2 · 10 Дж кг 6 Ответ: Q = 9, 2 · 10 Дж Q=? 6 Задача 2. При сгорании спирта выделилось 1,35 · 10 Дж тепла. Чему равна масса сгоревшего спирта? Дано: Решение: 6 Q = 9, 2 · 10 Дж q = 2,7 · 10 7 Дж кг Q = q·m Q q 1,35 10 6 Дж 5 10 2 кг 50 г m= Дж 2,7 10 7 кг m m=? Ответ: m = 50 г. Самостоятельно решите задачу №1 из упражнения 5 на стр. 27 учебника и задачу, приведенную ниже. Задача: Какая масса каменного угля была сожжена в печи, если при этом выделилось 60 МДж тепла? Сравните свое решение с готовым решением (см. приложение). Все ясно? Если что-то не понятно, обратись к учителю или консультанту. УЭ 5 УЭ 6 Осмысление Вернитесь к УЭ 0 и проверьте, достигли ли вы поставленных целей? Если да, то смело переходите к следующему УЭ, если нет, то вернитесь к УЭ 2. Экспертный контроль Ответьте на вопросы и решите задачи. 1. В каком случае выделится больше тепла: при сгорании 1 кг бензина или 1 кг нефти? Почему? 2. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 1 кг торфа? 3. Задача: Какое количество теплоты выделится при сгорании 300 г керосина? 4. Задача: Сколько спирта нужно сжечь, чтобы получить 8,1 · 10 7 Если нет приложения, то обратись к консультанту или учителю. Сделайте это на отдельном листке и сдайте его учителю. Дж энергии? Если успел сделать все задания, то можешь подумать над дополнительными задачами: 1. На сколько градусов нагреются 3 кг воды, если вся теплота, выделившаяся при полном сгорании 10 г спирта, пошла на ее нагревание? 2. На спиртовке нагревали 175 г воды от 15 ºС до 75 ºС. При этом сгорело 6 г спирта. Сколько энергии было потрачено впустую? Домашнее задание: § 10, упражнение 5 (задачи 2 и 3), № 1052 (сборник задач) Дополнительн ые задачи можно не решать.