Тепловой поток воды: передача и поглощение тепла

Не всегда удается наглядно увидеть теплопередачу, но с помощью простых экспериментов и немного математики мы можем измерить ее количество. Один из таких экспериментов предполагает использование термометра и специального сосуда.

Для проведения эксперимента нам понадобится сосуд с водой, термометр и котел для нагревания воды. Сначала мы измерим начальную температуру воды в сосуде с помощью термометра. Затем в котле будем нагревать воду до нужной температуры и сообщим ее сосуду. После этого смешаем воду в сосуде и измерим температуру смеси.

Используя измеренные значения температур, массу воды в сосуде и удельную теплоемкость воды, мы сможем рассчитать количество теплоты, отданное водой при нагревании. Для этого нам потребуется знать температуру, до которой нагрелась вода в котле, и массу воды, которую мы использовали для нагревания.

Если у нас есть две разные задачи, в одной из которых мы рассчитываем количество теплоты отданное горячей водой, а в другой определяем температуру тела, то можно использовать формулу, которую предложил для решения таких задач учитель физики Г. Н. Перышкин. Видеоурок №8 оказалось очень полезным, так как в нем приведены необходимые формулы и примеры решения задач по теплообмену.

Лабораторная работа № 5 Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры

В данной лабораторной работе мы изучали количество теплоты, отдаваемое или получаемое водой при изменении ее температуры. Для этого мы использовали сосуды номер 9, горячую и холодную воду, а также специальный котел.

Цель работы заключалась в измерении и сравнении количества теплоты при нагревании или остывании воды разных температур. Для этого мы смешивали воду разной температуры и измеряли изменение ее состояния.

В ходе работы мы измерили количество теплоты, отданное или полученное водой при смешивании. Этот процесс называется теплообменом. Для измерения количество теплоты мы использовали удельные теплоты воды, железа и меди.

Полученные результаты показали, что количество теплоты при смешивании воды разной температуры зависит от исходных температур воды. Чем больше разница в температуре, тем больше количество теплоты будет отдано или получено в результате смешивания.

Однако, в ходе работы также было обнаружено, что при смешивании воды разной температуры необходимо учесть потери тепла. Это связано с тем, что часть теплоты передается сосуду, в котором происходит смешивание, либо теряется в окружающей среде.

Таким образом, в данной лабораторной работе мы сравнили количество теплоты при смешивании воды разной температуры и изучили основные принципы теплообмена. Полученные результаты помогут нам лучше понять процессы нагревания и охлаждения воды.

Цель работы: Определить количество теплоты отданное горячей водой и полученное холодной при теплообмене. Сравнить результаты

Для начала, необходимо знать, что теплота, отданная одним телом, всегда равна теплоте, полученной другим телом при теплообмене. Это называется принципом сохранения энергии.

Для измерения теплоты в данном эксперименте мы будем использовать термометр. Температура – это физическая величина, характеризующая степень нагревания или охлаждения тела.

Для начального расчета теплообмена, нам нужно знать массу горячей и холодной воды, а также их температуры до и после смешивания.

В данном видеоуроке мы смешали горячую воду с холодной. Удельные теплоемкости воды и меди мы пренебрегли, так как они оказались равной нулю. Ответ о количестве тепла, которое вы отдали горячей водой и получили при теплообмене, вы можете узнать после просмотра урока.

Для сравнения результатов теплообмена, можно использовать формулу Q=mcΔt, где Q – количество теплоты, m – масса вещества, c – удельная теплоемкость вещества, Δt – изменение температуры.

Поскольку мы знаем массу горячей и холодной воды, а также их температуры до и после теплообмена, мы можем рассчитать количество теплоты, отданное горячей водой и полученное холодной.

Чтобы выполнить расчеты, необходимо добавить в формулу значения массы воды и удельной теплоемкости воды.

Итак, после проведения теплообмена мы можем получить ответ о количестве теплоты, отданной горячей водой и полученной холодной, а также сравнить результаты теплообмена.

Таким образом, цель данной работы состоит в определении количества теплоты, отданной горячей водой и полученной холодной при теплообмене, а также в сравнении полученных результатов.

Физика 8 класс Перышкин АВ Лабораторная работа №1

В рамках лабораторной работы №1 ученикам предлагается изучить количество теплоты, которое отдает или получает вода при нагревании или охлаждении. Задача состоит в том, чтобы сравнить энергии, которые выделяются при нагревании или охлаждении различными способами.

Для выполнения задания необходимы следующие инструменты и материалы:

• Сосуд с водой
• Термометр
• Нагревательный элемент (котел)
• Смеситель

Для начала работы необходимо измерить начальную температуру воды в сосуде. После этого вода должна быть нагрета до определенной температуры с помощью котла. Измерение температуры воды проводится каждые 30 секунд, чтобы отследить ее изменение в процессе нагревания.

После достижения заданной температуры вода смешивается со стоячей водой в другом сосуде. Затем измеряется температура смешанной воды. На основе полученных данных проводится расчет количества теплоты, которое было передано воде при нагревании.

Для выполнения упражнений ученикам предлагается:

1. Поменять массу воды и повторить эксперимент, чтобы увидеть, как это влияет на количество теплоты.
2. Провести сравнение между потерей тепла при нагревании воды в сосуде и при использовании котла.
3. Охладить нагретую воду и измерить ее температуру в процессе охлаждения.
4. Сравнить количество теплоты, которое отдает вода при охлаждении и нагревании.

Одной из основных целей этой лабораторной работы является проведение расчета количества теплоты, полученной и отданной водой. Результаты работы включают в себя ответы на вопросы и выполнение заданий. Это позволяет ученикам лучше понять процессы теплопередачи и использование удельной теплоты воды при строительстве и отоплении.

Расчёт количества теплоты при нагревании или охлаждении тела

Расчёт количества теплоты, отданной или полученной телом в процессе его нагревания или охлаждения, может быть выполнен с помощью формулы:

Q = m * c * ΔT

Где:

• Q — количество теплоты
• m — масса тела
• c — удельная теплоёмкость вещества
• ΔT — разница температур до и после нагревания или охлаждения

Цель данного расчёта — определить, какое количество теплоты тело получит или отдаст при изменении его температуры.

Для расчета можно использовать следующие шаги:

1. Определить массу тела, для которого будет выполнен расчет.
2. Определить удельную теплоёмкость вещества, из которого состоит тело.
3. Измерить начальную и конечную температуры тела.
4. Вычислить разницу температур, используя формулу: ΔT = Tконечная — Tначальная.
5. Подставить известные значения в формулу Q = m * c * ΔT и рассчитать количество теплоты.

Нагревание и охлаждение тела являются процессами, при которых происходит передача теплоты между телом и окружающей средой. Если количество теплоты, полученное или отданное телом, положительно, то тело нагревается. Если же количество теплоты отрицательно, то тело охлаждается.

Посмотрим на пример задачи:

Ученики провели эксперимент, в котором при помощи термометра измерили начальную и конечную температуру сосуда с водой. Известно, что масса сосуда с водой составляет 500 грамм, удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г ∙ °C). Начальная температура воды составляла 20°C, а конечная температура была равна 28°C. Рассчитайте количество теплоты, полученное водой при нагревании.

Решение:

Масса тела m = 500 г = 0,5 кг,

Удельная теплоёмкость вещества c = 4,18 Дж/(г ∙ °C),

Разница температур ΔT = 28°C — 20°C = 8°C.

Подставим известные значения в формулу Q = m * c * ΔT:

Q = 0,5 кг * 4,18 Дж/(г ∙ °C) * 8°C = 16,72 Дж.

Получили результат: количество теплоты, полученное водой при нагревании, равно 16,72 Дж.

В результате проведенного эксперимента ученики получили ответ и могли сравнить его с теоретическим расчетом. Сравнение полученных результатов позволило ученикам определить, насколько точными были их измерения и расчеты. Результаты могут быть использованы для улучшения качества проведения подобных экспериментов и дальнейших исследований в области физики.

Таким образом, расчет количества теплоты при нагревании или охлаждении тела позволяет определить, сколько теплоты будет передано или получено телом при изменении его температуры. Это важная задача в физике, которая помогает ученикам лучше понять законы теплообмена и его связь с работой и энергией.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Равенство количества теплоты, отданной или полученной водой, можно сравнить при помощи определенных упражнений и измерений. Один из таких опытов был проведен ученым Перышкиным и называется «Теплообмен воды с котлом».

В ходе этого опыта было измерено количество теплоты, которую отдает вода котлу при нагревании. Измерения проводились с помощью термометра.

Для проведения опыта был использован котел и вода. Вода нагревалась и передавала свою энергию котлу, выполняя работу. Результаты опыта позволили ученым сравнить количество теплоты, отданной водой и полученной котлом.

Для измерения количества теплоты, отданной водой, была использована формула №1: Количество теплоты равно теплоемкости тела, умноженной на изменение температуры.

Массу воды и теплоемкость воды занесли в таблицу результатов опыта.

При проведении опыта были учтены потери теплоты, и полученные результаты объясняются процессом отопления воды. Для достижения равенства потерь теплоты необходимо сравнить массы тел и их теплоемкости.

Еще одним упражнением было передача теплоты от железного котла воде. В результате этого опыта было получено количество теплоты, которую отдали котел и вода друг другу. Оказалось, что количество теплоты, полученное водой, было больше, чем количество теплоты, полученное котлом.

При смешивании воды с котлом возникает процесс теплообмена, в результате которого происходит смешение внутренней энергии воды и начальной кинетической энергии котла. Это подтверждается результатами лабораторной работы №8.

Задачи, связанные с измерением количества теплоты, передаваемой или получаемой водой, позволяют лучше понять процессы теплообмена и использование тепла в различных системах.

Получите невероятные возможности

В процессе изучения темы «Количество теплоты отданное или полученное водой» учащиеся учатся определять количество тепла, которое было передано или получено водой при ее нагревании или охлаждении. Это позволяет им решать различные задачи, связанные с теплообменом.

Для определения количества теплоты, переданного или полученного водой, необходимо знать ее температуру до и после нагревания или охлаждения. По формуле можно определить изменение внутренней энергии воды:

ΔQ = mcΔT

Где ΔQ представляет собой количество тепла, mc — теплоемкость воды, а ΔT — изменение ее температуры.

Для определения теплоемкости воды используется формула:

Q = mcΔT

При выполнении лабораторной работы, чтобы определить теплоемкость воды, ученики смешивали определенное количество меди с определенной температурой воды. С помощью железного пункта они смешали медь и воду, чтобы измерить начальную и конечную температуры смеси.

С помощью полученных результатов и известной формулы они могли определить количество тепла, которое передалось или получилось в процессе нагревания или охлаждения. Также, благодаря данной информации, учащиеся могут определить удельную теплоемкость воды, а также потери тепла в процессе теплообмена.

Работая с различными температурами воды, ученики в итоге получают навыки решения задач, связанных с теплообменом. Это открывает перед ними невероятные возможности в изучении термодинамики и отопления тел.

Конспект урока «Расчёт количества теплоты при нагревании или охлаждении тела»

На уроке мы будем изучать расчет количества теплоты, которое отдает или получает вода при нагревании или охлаждении. Это очень важный процесс, связанный с изменением температуры тела, его массы и теплоемкости.

При нагревании или охлаждении тела оно отдает или получает определенное количество теплоты. Это количество теплоты зависит от массы тела и разницы температур. Формулу для расчета можно записать следующим образом:

количество теплоты = теплоемкость тела × масса тела × изменение температуры

На уроке мы рассмотрим несколько задач, чтобы проверить понимание этой формулы и разобраться, как применять ее на практике. Вам будет предложено рассчитать количество теплоты, которое отдается или получается разными телами при различных температурах.

Также на уроке мы объясним, что теплообмен между телами обычно происходит через теплоноситель. В рассматриваемом случае этим теплоносителем является вода, которая может быть нагрета или охлаждена в котле или сосуде. Таким образом, вода играет важную роль в изменении температуры и теплообмене различных тел.

В лабораторной работе вы сможете измерить температуру воды до и после нагревания или охлаждения тела и рассчитать количество теплоты, которое оно отдает или получает. Такие эксперименты позволяют улучшить понимание термодинамики и применять полученные результаты на практике.

В остывающих задачах также будет возможность решить противоположные задачи – рассчитать количество теплоты, получаемое или отдаваемое различными телами при остывании от начальной до конечной температуры.

Этот урок поможет вам лучше понять процессы нагревания и охлаждения тела, а также научит рассчитывать количество теплоты, которое отдается или получается водой в котле или сосуде.

Количество теплоты отданное или полученное водой

Теплообмен между телами происходит при нагревании или охлаждении. В процессе теплообмена вода может как отдавать, так и получать количество теплоты в зависимости от условий.

Для расчета количества теплоты, отданного или полученного водой, используется формула:

Q = mcΔT

где Q — количество теплоты, отдаваемое или получаемое водой, m — масса воды, c — удельная теплоемкость воды, ΔT — изменение температуры воды.

Для проведения лабораторной работы по измерению количества теплоты, отданного или полученного водой, необходимо следующее оборудование:

• термометр для измерения температуры воды;
• котёл для нагревания воды;
• лабораторная горелка или нагревательный элемент для нагревания воды;
• сосуды для смешивания воды;
• измерительные приборы для измерения массы воды.

Для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания или охлаждения воды, мы решим следующую задачу и посмотрим, сколько теплоты получим или отдадим водой.

Пусть у нас имеется кипяток температурой 100°C и горячая вода температурой 50°C. Мы смешали эти две жидкости и получили конечную температуру 70°C. Наша цель — найти количество теплоты, отданное или полученное водой.

Для решения этой задачи мы воспользуемся формулой:

Q = mcΔT

где Q — количество теплоты, отданное или полученное водой.

Мы знаем, что у воды удельная теплоемкость равна 4,18 Дж/(г°C). Также мы знаем, что общая масса воды равна сумме массы кипятка и массы горячей воды.

Расчет проводим следующим образом:

Обозначение	Значение
Масса кипятка
Масса горячей воды
Масса конечной смеси	масса кипятка + масса горячей воды
Изменение температуры	конечная температура — начальная температура
Количество теплоты	масса конечной смеси * удельная теплоемкость * изменение температуры

Результаты расчета позволяют нам сравнить количество теплоты, отданное или полученное водой в сравнении с другими телами и провести анализ теплопередачи.

Таким образом, расчет количества теплоты, отданного или полученного водой, является важным шагом в изучении теплообмена и позволяет более глубоко понять процессы, происходящие при нагревании или охлаждении воды.

8 класс

Для рассчетов мы используем удельную теплоемкость воды, которая обычно равна °C^-1. Это показатель, который позволяет определить количество теплоты, которое нужно передать или отдать, чтобы изменить температуру воды на 1 градус Цельсия.

Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется посмотреть видеоуроки и выполнить практические упражнения. В ходе лабораторной работы можно использовать термометр и воду, чтобы определить и сравнить теплообмен при различных температурах. Также можно использовать котел и массу меди или железного сосуда для нагревания воды.

Задачи данной темы помогут решить вопросы о количестве теплоты, полученной или отданной водой при разной массе и температуре. С их помощью можно определить необходимое количество тепла для нагревания воды и равенство переданной и полученной энергии при теплообмене.

§ 9 Расчёт количества теплоты необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении

В данном разделе мы рассмотрим расчёт количества теплоты, необходимой для нагревания тела или выделяемой им при охлаждении. Для определения этого количества мы будем использовать удельную теплоту вещества, а также различные формулы и упражнения.

Чтобы определить количество теплоты, необходимой для нагревания тела, нужно знать его массу и разницу в температурах начального и конечного состояний. Мы можем использовать следующую формулу:

Количество теплоты (Q)	=	Масса тела (m) × Удельная теплота вещества (c) × Изменение температуры (Δt)

Для решения задач по определению количества теплоты, выделяемой телом при охлаждении, мы можем использовать аналогичную формулу:

Количество теплоты (Q)	=	Масса тела (m) × Удельная теплота вещества (c) × Изменение температуры (Δt)

В этих формулах:

• Количество теплоты (Q) измеряется в джоулях (Дж);
• Масса тела (m) измеряется в килограммах (кг);
• Удельная теплота вещества (c) измеряется в джоулях на килограмм на градус Цельсия (Дж/(кг·°C));
• Изменение температуры (Δt) измеряется в градусах Цельсия (°C).

Для успешного решения задач по определению количества теплоты, необходимо уметь правильно считать и сравнивать удельные теплоты различных веществ, а также уметь использовать формулы для расчёта количества теплоты. Посмотреть примеры решения задач можно в видеоуроке.

Кроме того, необходимо учитывать потери теплоты в процессе нагревания или охлаждения. Чтобы учесть эти потери, необходимо прибавить к полученным значениям количество теплоты, потерянное при теплопередаче к окружающим телам. В случае охлаждения мы должны учесть и теплоту, переданную от холодной воды к нагреваемому телу.

В результате выполнения задач и упражнений по данной теме, ученики смогут лучше понять, как происходит нагревание и охлаждение различных тел, определить количество теплоты, необходимой или выделяемой ими, а также применять полученные знания в реальных ситуациях.

Вопросы

1. Какое количество теплоты отдает вода при охлаждении?

2. Какое количество теплоты получает вода при нагревании?

3. В чем заключается работа горячей воды в системе отопления?

4. Как происходит выделение внутренней энергии воды?

5. Какая теплоемкость у воды?

6. Как происходит смешивание горячей и холодной воды?

7. Какое количество теплоты будет выделяться при равномерном остывании массы воды за единицу времени?

8. Как можно нагреть воду до кипятка и за какое время?

9. Какие вопросы можно решить с помощью расчёта количества теплоты, отданной или полученной водой?

10. Каким образом можно сравнить результаты расчётов в видеоурока №8?

11. Какой вопрос по физике задаёт урок №8?

Упражнения

Для лучшего усвоения материала и закрепления навыков решения задач, предлагаем вам следующие упражнения:

1. Упражнение №1

   На видеоуроке по физике Максим Перышкин рассказывает об удельных теплоемкостях различных веществ и дает примеры расчета количества тепла, отданного или полученного веществом при изменении его температуры. Видеоурок можно найти на YouTube, называется «Теплообмен. Упражнение 1».

   В задаче речь идет о теплообмене между двумя телами — горячей и холодной водой. Вам нужно рассчитать количество теплоты, отданное или полученное водой при ее нагревании или остывании. Для этого необходимо измерить начальную и конечную температуры воды, а также удельную теплоемкость вещества. Используя известные формулы, решите задачу и получите ответ.

   В зависимости от задачи можете пренебречь изменением температуры окружающей среды и скоростью теплообмена между телами.

2. Упражнение №2

   Пусть вода нагревается с температуры 20°C до 80°C, а кипяток добавляется в тело массой 0.2 кг, имеющее начальную температуру 100°C. Известно, что удельная теплоёмкость меди равна 390 Дж/(кг·°C), а удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг·°C). Оцените количество теплоты, полученной водой при нагревании и количество теплоты, которое остыло водой при охлаждении меди внутреннего шара. Найдите температуру воды.

3. Упражнение №3

   Нагрейте две одинаковые стеклянные перышки над пламенем горелки. Один перышек продержите в огне несколько секунд, а другой перышек просто подержите рядом с пламенем. Сравните скорости остывания перышек. Объясните полученные результаты с точки зрения теплообмена между перышками и окружающей средой.

Выполнив данные упражнения, ученикам будет легче понять принципы теплообмена и рассчитать количество теплоты, отданное или полученное водой при различных условиях нагревания или охлаждения.

Видео:

Физика 8 класс — Лабораторная 1 "Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры"

Физика 8 класс — Лабораторная 1 "Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры" by Лаборашки5 59,906 views 3 years ago 6 minutes