Урок № 8 14.05.20. Тема: «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания», 7 класс

Урок № 8 14.05.20.

Тема: «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания», 7 класс

«Чтобы согреть других, свеча должна сгореть»

М.Фарадей.

Цель: Изучить вопросы использования внутренней энергии топлива, выделения тепла при сгорании топлива.

Ход урока.

1. Оргмомент.

Приветствие учащихся, проверка готовности к уроку.

Известно, что великий ученый М. В. Ломоносов ещё в 1744 г работал над трактатом «Размышления о причине теплоты и холода». Тепловые явления играют огромную роль в окружающем нас мире, в жизни человека, растений, животных, а также в технике.

1. Актуализация.

Объяснить явление

1) В яркий солнечный день ребята отправились в поход. Чтобы было не так жарко, ребята оделись в темные костюмы. К вечеру стало свежо, но после купания стало теплее. Ребята налили себе горячий чай в железные кружки и с удовольствием пили его, не обжигаясь. Было очень здорово!!!

Ответ: темное больше поглощает тепла; при испарении температура тела понижается; теплопроводность металлов больше, поэтому он нагревается сильнее.

2) Проснувшись раньше обычного, Вася сразу вспомнил, что на восемь утра договорился с Толей идти на речку смотреть ледоход. Вася выбежал на улицу, Толя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия восхищённо произнёс он. – Солнце какое, а температура с утра -2 градуса по Цельсию.» «Нет, -4», возразил Вася. Мальчики заспорили, потом сообразили, в чём дело. «У меня термометр на ветру, а у тебя в укромном месте, поэтому твой и показывает больше», – догадался Толя. И ребята побежали, шлёпая по лужам.

Ответ: при наличии ветра испарение происходит интенсивнее, поэтому первый термометр должен показывать температуру ниже; при температуре ниже 0⁰С вода замерзает.

3. Новый материал.

Каждый день мы можем наблюдать, как сгорает природный газ в горелке плиты. Это и есть процесс сгорания топлива.

Опыт №1. Свеча закреплена на дне тарелки с помощью пластилина. Зажжём свечу, затем закроем её банкой. Несколько мгновений спустя пламя свечи погаснет.

Вывод: свеча горит при наличии кислорода.

Вопросы к классу:

- Чем сопровождается процесс горения?

- Почему свеча гаснет? Каковы условия, при которых идет процесс горения?

- За счёт чего выделяется энергия?

Для этого вспомним строение вещества.

- Из чего состоит вещество? (из молекул, молекулы из атомов)

- Какими видами энергии обладает молекула? (кинетической и потенциальной)

- А можно ли молекулу разделить на атомы? (да)

Чтобы разделить молекулы на атомы, необходимо преодолеть силы притяжения атомов, а значит, совершить работу, то есть затратить энергию.

При соединении атомов в молекулу энергия, наоборот, выделяется. Такое соединение атомов в молекулы происходит и при сжигании топлива. Обычное топливо содержит углерод. Вы верно определили, что без доступа воздуха горение невозможно. При горении атомы углерода соединяются с атомами кислорода, которые содержатся в воздухе, при этом образуется молекула углекислого газа и выделяется энергия в виде тепла.

А теперь давайте проведем мысленный опыт и посмотрим одновременное горение нескольких видов топлива: бензина, сухого горючего, спирта и парафина .

Что общего и чем отличается горение каждого вида топлива?

Да, при сгорании любых веществ образуются другие вещества-продукты сгорания. Например ,при сгорании дров остается зола и выделяется углекислый ,угарный и другие газы.

Но, главное предназначение топлива – давать тепло! ПРИ СГОРАНИИ РАЗНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА, ВЫДЕЛЯЕТСЯ РАЗНОЕ КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ

Еще один опыт.

(на двух одинаковых спиртовках: одна заполнена бензином, другая спиртом, нагревается одинаковое количество воды).

Вопросы по опыту:

- За счет какой энергии нагревается вода?

- А как определить количество теплоты, которое пошло на нагревание воды?

- В каком случае вода быстрее закипела?

- Какой вывод можно сделать из опыта?

-Какое топливо, спирт или бензин, выделило больше тепла при полном сгорании? (бензин больше тепла, чем спирт).

ВАЖНО: Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива, обозначается буквой  q. Единица измерения Дж/кг.

Удельную теплоту сгорания определяют на опыте довольно сложными приборами.

Результаты опытных данных приведены в таблице учебника .

Давайте поработаем с этой таблицей.

Вопросы по таблице:

• Чему равна удельная теплота сгорания бензина? (44 МДж/кг)

• Что это означает? (Это значит, что при полном сгорании бензина массой 1 кг выделяется 44 МДж энергии).

• У какого вещества наименьшая удельная теплота сгорания? (дрова).

• Какое топливо при сгорании дает больше всего количества теплоты? (водород, т.к. его удельная теплота сгорания больше остальных).

• Сколько выделяется количества теплоты при сгорании 2 кг спирта? Как вы это определили?

• Что же нужно знать, чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющееся при сгорании?

Делают вывод, что для нахождения количества теплоты нужно знать не только удельную теплоту сгорания топлива, но и его массу.

З начит, общее количество теплоты Q (Дж), выделяемое при полном сгорании m (кг) топлива, вычисляется по формуле: 

Запишем в тетрадь.

А как найти из этой формулы массу сгораемого топлива?

Выразите из формулы удельную теплоту сгорания.

1. Д.з

1. Параграф 34 прочитать, параграф 35 прочитать и устно ответить на вопросы к параграфу.

2. Задачи:

1. Сколько тепла выделяется при сгорании 10 кг древесного угля?

2. При полном сгорании нефти выделилось 132 кДж энергии. Какая масса нефти сгорела?

3.Сколько теплоты выделяется при полном сгорании 0,5 литров спирта (плотность спирта 800 кг/м³).

Удельную теплоту сгорания топлива берем из таблицы в учебнике.