ктп по физике. Уравнение теплового баланса алгоритм решения задач цто новик Е. В. Термос

Название	Уравнение теплового баланса алгоритм решения задач цто новик Е. В. Термос
Анкор	ктп по физике
Дата	22.10.2022
Размер	2.97 Mb.
Формат файла
Имя файла	urok_8._uravnenie_teplovogo_balansa.pptx
Тип	Документы #748989

Уравнение теплового баланса алгоритм решения задач

ЦТО Новик Е.В.

Термос

Внутренняя стенка

Внешняя стенка стеклянного сосуда

Горячее

или холодное содержимое

вакуум

корпус

пробка

воздух

зеркальное покрытие

содержимое

термоса

В стакан с горячим чаем опустили чайную ложку

Как будет изменяться температура ложки? Что произойдет с ее внутренней энергией?
Как будет изменяться температура чая? Что произойдет с его внутренней энергией?
Какие процессы будут происходить, если чай налить в термос, и туда опустить ложку?

Представим процесс в виде схемы

Пусть процесс происходит в изолированной системе

1.

2.

Тепловое равновесие

замкнутая система

Рассмотрим решение задачи:

В сосуд с водой, температура которой 15°С, впускают 0,2 кг водяного пара при 100°С. Температура смеси, установившаяся после наступления равновесия, 89°С. Какова была масса воды в сосуде? Потерями тепла пренебречь.

Прочитав внимательно условие задачи, уясним:

о каких явлениях или процессах идет речь в задаче;
как при этом изменяются физические величины, характеризующие эти явления или процессы;
как изменяются физические величины, характеризующие состояние тел, участвующих в процессе.

Какой процесс будет происходить между водой и водяным паром?

Между водой и водяным паром будет происходить теплообмен (теплопередача):

вода получает энергию, пар – отдает

Как называется энергия, которую тело получает или отдает при теплопередаче?

Количество теплоты

В конце система придет в состояние теплового равновесия

Что будет происходить с водой?

Вода, получая энергию от пара, нагреется от температуры 15°С до 89°С

Что будет происходить с водяным паром?

Пар, отдавая энергию, сначала конденсируется при постоянной температуре 100°С, затем конденсат (вода) охлаждается до 89°С.

Составим схему процесса:

Постоянные величины, характеризующие процессы:

Удельная теплоемкость воды
Удельная теплота конденсации

вода

вода

нагревание

водяной пар

вода

вода

конденсация

охлаждение

Запишем краткое условие задачи (то, что дано по условию, и необходимые табличные данные):

Подставим в уравнение теплового баланса выражения для определения , и

Выразим из полученного уравнения неизвестное

Выполним действия над наименованиями единиц:

Подставим в полученное выражение числовые значения величин и определим массу воды:

Ответ:масса воды равна 1,5 кг

Задача решена

Задача для самостоятельного решения

Медную деталь, нагретую до 720°С, погрузили в 1,75 кг воды при температуре 18°С. Вся вода при этом нагрелась до 100°С и 75 г ее обратилось в пар. Определите массу детали. Потерями тепла пренебречь.

Совет: начните решение со схемы!

1) В каких процессах будут участвовать медная деталь и вода? 2) В каких процессах энергия выделяется, а какие идут с поглощением энергии?

Дорисуйте схему самостоятельно

медная деталь

медная деталь

вода

вода

вода

пар