Графики плавления и кристаллизации

  • ppt
  • 23.05.2024
Публикация на сайте для учителей

Публикация педагогических разработок

Бесплатное участие. Свидетельство автора сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Иконка файла материала 8кл график плавления и кристаллизации.ppt

ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ

УРОК ФИЗИКИ 8 КЛАСС

Учитель Конюшенко Т.Л.
Сосновская СШ

Тема:
График плавления и отвердевания кристаллических тел

Проверка домашнего задания

Домашнее задание.  


а) подготовить презентацию по теме «Плавление и отливка»
б) составить задачу по графику

Лед

Вода

t°,C

t,мин

20

40

60

-20

-40

-60

А

D

C

B

АB – нагревание льда

ВС– плавление льда

CD - нагревание воды

Пока лед плавится, температура его не меняется.

Q

Q

Энергия, которую получает кристаллическое тело при плавлении, расходуется на разрушение кристалла.

График плавления льда

0

Q

t°,C

t,мин

20

40

60

-20

-40

-60

График зависимости температуры кристаллического тела (льда)
от времени его нагревания.

Начальная температура льда – 40°С.

А

F

E

D

C

B

K

АB – нагревание льда

ВС– плавление льда

CD - нагревание воды

DE – охлаждение воды

EF – отвердевание воды

FK – охлаждение льда

Q

Q

0

Q

Q

Q

Q

ВАЖНО: Пока кристаллическое тело плавится и отвердевает, температура его не меняется, т.к. энергия расходуется на разрушение и восстановление кристаллической решётки.

Удельная
теплота плавления

232

327

Олово

Свинец

1 кг

1 кг

Q = 0,25 • 105 Дж

Q = 0,59 • 105 Дж

Удельная теплота плавления – это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить кристаллическому телу массой 1 кг, чтобы при температуре плавления полностью перевести его в жидкое состояние.

Единица удельной теплоты плавления в СИ:

[l] = [ ]

Количество теплоты, необходимое для плавления кристаллического тела, равно:
Q = l m

Количество теплоты, выделяющееся при отвердевании (кристаллизации), равно:
Q = - l m

Производные формулы:

,

Удельная теплота плавления некоторых веществ (при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении.

Вещество

Температура плавления, °C

Удельная теплота плавления, 105 Дж/кг

Удельная теплота плавления, кДж/кг

Алюминий

660

3,9

390

Лед

0

3,4

340

Железо

1539

2,7

270

Медь

1085

2,1

210

Парафин

80

1,5

150

Спирт

- 114

1,1

110

Серебро

962

0,87

87

Сталь

1500

0,84

84

Золото

1064

0,67

67

Водород

- 259

0,59

59

Олово

232

Свинец

327

0,25

25

Кислород

- 219

0,14

14

Ртуть

- 39

0,12

12

Что означает число l = 0,84 •105 Дж/кг для стали?

При плавлении 1 кг стали при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении поглощается 0,84 •105 Дж теплоты, а при кристаллизации – выделяется такое же количество теплоты.

Удельная теплота плавления некоторых веществ (при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении.

Вещество

Температура плавления, °C

Удельная теплота плавления, 105 Дж/кг

Удельная теплота плавления, кДж/кг

Алюминий

660

3,9

390

Лед

0

3,4

340

Железо

1539

2,7

270

Медь

1085

2,1

210

Парафин

80

1,5

150

Спирт

- 114

1,1

110

Серебро

962

0,87

87

Сталь

1500

0,84

84

Золото

1064

0,67

67

Водород

- 259

0,59

59

Олово

232

Свинец

327

0,25

25

Кислород

- 219

0,14

14

Ртуть

- 39

0,12

12

Чему равна удельная теплота плавления для меди? Что означает это число?

При плавлении 1 кг меди при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении поглощается 2,1 •105 Дж теплоты , а при кристаллизации – выделяется такое же количество теплоты.

Таблица 4
учебник с.37


1. Почему лед не сразу начинает таять, если внести его с мороза в натопленную комнату?

2. На сколько при плавлении увеличится внутренняя энергия ртути, свинца, меди массами по 1 кг, взятых при их температурах плавления?

3. Лед массой 2 кг находится при температуре -100С. Превратится ли весь лед в воду, если передать ему 600 кДж тепла?

Решите устно

Алюминиевый и медный бруски массой по 1 кг нагреты до температуры их плавления. Для плавления какого бруска потребуется большее количество теплоты? На сколько большее?

На сколько при плавлении увеличится внутренняя энергия свинца и железа массами по 1 кг, взятых при их температурах плавления?

Большее количество теплоты потребуется для плавления алюминиевого бруска. На 1,8•105 Дж.

2. При плавлении внутренняя энергия свинца увеличится на 0,25•105 Дж, а железа – на 2,7•105 Дж.

На рисунке изображен график нагревания и таяния снега и нагревания полученной из него воды.
- Какой участок графика соответствует таянию снега?
- Сколько времени оно длилось?
- До какой температуры нагрелась вода за 5 мин?

Графическая задача

ВС

2 мин

30 °С

(уровень «3»)
Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 400 г свинца, взятого при температуре плавления?

2. (уровень «4»)
Какова масса расплавленного олова, взятого при температуре плавления, если для его плавления было затрачено 35,4 кДж энергии?

3. (уровень «5»)
Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 200 см3 алюминия, взятого при температуре 66º С?

Расчётные задачи

1. (уровень «3»)

Дано:
m = 400 г
λ = 0,25•105 Дж/кг

СИ

Решение:

Q - ?

Дано:
m = 400 г
λ = 0,25•105 Дж/кг

СИ
0,4 кг

Решение:
Q = λm

Q - ?

Дано:
m = 400 г
λ = 0,25•105 Дж/кг

СИ
0,4 кг

Решение:
Q = λm
Q = 0,25•105 Дж/кг • 0,4 кг =
= 0,1 •105 Дж = 10 кДж

Q - ?


Ответ: Q = 10 кДж

Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 400 г свинца, взятого при температуре плавления?

2. (уровень «4»)

Какова масса расплавленного олова, взятого при температуре плавления, если для его плавления было затрачено 35,4 кДж энергии?

Дано:
Q = 35,4 кДж
λ = 0,59•105 Дж/кг

СИ

Решение:

m - ?

Дано:
Q = 35,4 кДж
λ = 0,59•105 Дж/кг

СИ
35400 Дж

Решение:

Q = λm →

m - ?

Ответ: m = 600 г

3. (уровень «5»)

Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 200 см3 алюминия, взятого при температуре 66º С?

Дано:
V = 200 см3
t = 66 °С
λ = 3,9•105 Дж/кг
tпл = 660 °С
ρ = 2700 кг/м3
с = 920Дж/кг•°С

СИ

Решение:

Q - ?

Дано:
V = 200 см3
t = 66 °С
λ = 3,9•105 Дж/кг
tпл = 660 °С
ρ = 2700 кг/м3
с = 920Дж/кг•°С

СИ
0,0002 м3

Решение:
Q = Q1 + Q2
Q1 = сm(tпл – t) (нагревание алюминия)
Q2 = λm (плавление алюминия)
m = ρV

Q - ?

Дано:
V = 200 см3
t = 66 °С
λ = 3,9•105 Дж/кг
tпл = 660 °С
ρ = 2700 кг/м3
с = 920Дж/кг•°С

СИ
0,0002 м3

Решение:
Q = Q1 + Q2
Q1 = сm(tпл – t) (нагревание алюминия)
Q2 = λm (плавление алюминия)
m = ρV
m = 2700 кг/м3 •0,0002 м3 = 0,54 кг
Q1 = 920Дж/кг•°С • 0,54 кг • (660 – 66)°С = =295099,2 Дж
Q2 = 3,9•105 Дж/кг • 0,54 кг = 210600 Дж
Q = 295099,2 Дж + 210600 Дж = 505699,2 Дж
Q ≈ 506 кДж

Q - ?

Ответ: Q ≈ 506 кДж

Задача 1: Лед, находящийся при температуре -100С, нагревают. В результате лед плавится и образуется вода при температуре 200С. Изобразить графически происходящие процессы и записать формулы для вычисления количества теплоты.
Задача 2: Алюминиевый и медный бруски массой по 1 кг нагреты до температуры их плавления. Сравнить количества теплоты, необходимые для плавления каждого из брусков
Задача 3: Сколько тепла необходимо для плавления куска свинца массой 500 г, находящегося при температуре 270С.

Домашнее задание

Рефлексия.


Цель: Обобщить знания учащихся по данной теме.
Что вы узнали на уроке.
Что полезное для себя получили на уроке?

спасибо за внимание