Тема. Теплообмін. Способи зміни внутрішньої енергії

Мета уроку: познайомити учнів із двома способами зміни внутрішньої енергії,з поняттям теплообмін,конвекція та випромінювання.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

План уроку

Контроль знань	4 хв.	1. Що таке внутрішня енергія? 2. У яких процесах змінюється внутрішня енергія тіл? Наведіть приклади таких процесів. 3. Від чого залежить внутрішня енергія тіла?
Демонстрації	5 хв.	1. Нагрівання тіл при виконанні роботи. 2. Нагрівання тіл шляхом теплопередачі. 3. Теплопровідність металів
Вивчення нового матеріалу	30 хв.	1. Кількість теплоти. 2. Два способи зміни внутрішньої енергії. 3. Види теплообміну. 4. Теплопровідність . 5. Конвекція. 6.Випромінювання.
Закріплення вивченого матеріалу	6 хв.	1. Контрольні питання. 2. Поміркуй і відповідай

 

ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Кількість теплоти

Ми вже знаємо, що внутрішню енергію тіла можна збільшити, виконавши роботу — за допомогою тертя або стиску газу. А коли газ розширюється, він сам виконує роботу, і його внутрішня енергія зменшується.

А чи можна змінити внутрішню енергію тіла, не виконуючи роботи?

Звичайно, можна: так, гарячий чай у склянці остигає — його температура поступово наближається до кімнатної. А ложка, опущена в гарячий чай, нагрівається, її внутрішня енергія збільшується. Але робота при цьому не відбувається.

Зміну внутрішньої енергії тіла без виконання роботи називають теплообміном.

При теплообміні відбувається зміна енергії.

Енергію, яку одержує або віддає тіло при теплообміні, називають кількістю теплоти.

Кількість теплоти позначають звичайно Q. Якщо в процесі теплообміну внутрішня енергія тіла збільшується, то Q > 0, а якщо зменшується, то Q < 0.

Кількість теплоти вимірюють у джоулях.

2. Два способи зміни внутрішньої енергії

Потремо долоні дна об одну. Вони нагрілися — отже їх внутрішня енергія збільшилася.

Опустимо в гарячий чай холодну ложку. Молекули гарячої води починають передавати частину своєї кінетичної енергії молекулам металу, і ті починають рухатися швидше. Кінетична енергія молекул води при цьому зменшується, а кінетична енергія частинок ложки — збільшується. Разом з кінетичною енергією змінюється й внутрішня енергія, але ця зміна відбувається без виконання роботи. Отже, існують два способи зміни внутрішньої енергії: 1) шляхом виконання механічної роботи; 2) шляхом теплообміну. Необхідно звернути увагу учнів, що зміна внутрішньої енергії тіла завжди відбувається за рахунок енергії інших тіл: при виконанні роботи — за рахунок механічної енергії; при теплообміні — за рахунок зміни внутрішньої енергії.

3. Види теплообміну

Отже, у процесі теплообміну кількість теплоти може передаватися від більш нагрітого тіла до менш нагрітого. Наприклад, від батареї водяного опалення нагрівається повітря у квартирі. Теплообмін має місце й у природі. Наприклад, теплова течія в океані (Гольфстрім) нагріває повітря біля його поверхні.

Познайомимося з основними видами теплообміну.

Існують три способи теплообміну: теплопровідність, конвекція, випромінювання.