Презентация "Теплоемкость веществ, или как сварить яйцо в бумажной кастрюле"

Слайд 1

Слайд 2

Актуальность проблемы В о всех сферах жизнедеятельности человека мы сталкиваемся с проявлениями физики в той или иной форме. Какое отношение имеет физика к походам или путешествиям. Иногда случаются критические ситуации, когда человек может остаться без своего снаряжения, пригодного для кипячения воды . Можно ли вскипятить воду в «бумажной кастрюле »? Возможно , ли сварить яйцо в воде, налитой в бумажный стакан? Почему бумажный стаканчик без воды сгорает, а с водой нет?

Слайд 3

Гипотеза исследования: Можно ли вскипятить воду в «бумажной кастрюле »? Предмет исследования: удельная теплоемкость воды

Слайд 4

Цели проекта: 1 . Изучение теплоемкости веществ; 2 . Проведение эксперимента для подтверждения или опровержения гипотезы. Задачи проекта: 1 . Изучить теоретический материал (удельную теплоемкость веществ; теплоемкость воды); 2. Собрать экспериментальную установку; 3. Провести эксперимент; 4. Предоставить результаты исследования на школьной научно-практической конференции;

Слайд 5

Удельная теплоёмкость (с) — это физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать единичной массе данного вещества для того, чтобы его температура изменилась на единицу. Формула расчёта удельной теплоёмкости: с =Q/mΔT где c — удельная теплоёмкость, Q — количество теплоты, полученное веществом при нагреве (или выделившееся при охлаждении), m — масса нагреваемого (охлаждающегося) вещества, ΔT — разность конечной и начальной температур вещества.

Слайд 6

Вода — вещество особенное, обладающее самой высокой среди жидкостей удельной теплоёмкостью . Удельная теплоемкость воды: в жидком состоянии - 4183 Дж/(кг·град ); в твёрдом состоянии (лёд ),— 2050 Дж/(кг·град ); в газообразном состоянии (водяной пар) — 1887 Дж/( кг·град ). Т еплоёмкость воды снижается при температуре от 0 °С до 37 °С и снова растёт при дальнейшем нагревании

Слайд 7

Аномально высокая теплоемкость воды превращает моря и океаны в гигантский термостат, сглаживающий суточные колебания температуры воздуха. Следовательно , вода требует для своего нагревания большое количество тепла.

Слайд 8

вода в морях и океанах, нагреваясь летом, поглощает из окружающей среды огромное количество теплоты. зимой вода остывает и отдаёт в окружающую среду большое количество теплоты. В районах, расположенных вблизи водоёмов, летом не бывает очень жарко, а зимой очень холодно.

Слайд 9

Из-за высокой удельной теплоёмкости воду широко используют в технике и быту В системе водяного отопления домов; П ри охлаждении деталей во время их обработки на станках; В медицине (в грелках) и др .

Слайд 10

Благодаря высокой удельной теплоёмкости вода является одним из лучших средств для борьбы с огнём. Соприкасаясь с пламенем, вода моментально превращается в пар, отнимая большое количество теплоты у горящего предмета.

Слайд 11

Практическая работа Оборудование : штатив (с муфтой, лапкой и кольцом), тигель, спирт, 2 бумажных стаканчика, яйцо куриное, спички, сосуд с водой, ложка . Установка для проведения эксперимента состоит из штатива, на основании которого находится тигель с топливом. На штативе с помощью муфты закреплено кольцо, на котором располагается «бумажная кастрюля». В качестве «бумажной кастрюли» используется бумажный стаканчик объемом 0,2 л и средним диаметром 8 см. Расстояние между фитилем и дном стакана должно составлять примерно 2 см.

Слайд 12

Порядок выполнения 1. Подготовить материал и оборудование для проведения опыта . 2. Нагреть пустой бумажный стаканчик на открытом огне . Стаканчик прогорел.

Слайд 13

3. Налить в бумажный стаканчик 100 мл воды комнатной температуры. 4. Положить в воду сырое куриное яйцо и начать нагревание. 5. Пронаблюдать за изменением температуры воды. Н ад водой образовался пар, что свидетельствует о повышении ее температуры. Через несколько минут вода закипела.

Слайд 14

6. Варить яйцо в течении 5 минут 7. Опустить яйцо в стакан с холодной водой, чтоб оно остыло. 8. Достать яйцо с воды и убедиться в том, что оно сварилось. 9. Сделать вывод. Температура, при которой закипает вода, меньше температуры при которой загорается бумага. Следовательно, вода закипела в бумажном стакане и яйцо сварилось.

Слайд 15

Заключение Гипотеза подтвердилась – вода закипела в «бумажной кастрюле». Причина в том, что вода может быть нагрета в открытом сосуде только до температуры ее кипения, т.е. до 100°С. Вода обладает хорошей теплопроводностью и большой теплоемкостью, поэтому все тепло, которое получает бумага от пламени, вода забирает себе. Таким образом, вода поглощает избыток теплоты бумаги, не дает ей нагреться заметно выше 100°, т. е. настолько, чтобы она могла воспламениться. Бумага воспламеняется только при достижении температуры приблизительно 450 °С . У воздуха теплопроводность очень низкая, поэтому он не забирает тепло от бумаги. В результате чего бумага нагревается от огня до высокой температуры и воспламеняется.

Слайд 16

Литература Пёрышкин , А. В. Физика. 8 кл .: Учебник для общеобразовательных учреждений. - М.: Дрофа. «Занимательная Физика» Перельман Я.И. https://ru.wikipedia.org http://infotables.ru

Слайд 17

Спасибо за внимание !