Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt."— Zapis prezentacji:

1 Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt Z FIZYKĄ, MATEMATYKĄ I PRZEDSIĘBIORCZOŚCIĄ ZDOBYWAMY ŚWIAT !!! jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA

2 DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Gimnazjum nr 10 ID grupy: 98/71_MF_G1 Opiekun: Agnieszka Szaniewska Kompetencja: mat-fiz. Temat projektowy: Zmiany stanów skupienia Semestr/rok szkolny: II/ 2010/2011

3 Stany skupienia i procesy prowadzące do ich zmiany T r e ś ć s l a j d u Źródło: Rys. 1.

4 Wykres zmian temperatury podczas zmian stanów skupienia wody Źródło: Rys. 2.

5 Ciepło właściwe substancji Ciepło właściwe jest równe energii, którą należy dostarczyć aby podnieść temperaturę 1 kg substancji o 1 stopień. c – ciepło właściwe ΔQ – ciepło dostarczone/oddane m - masa substancji ΔT - zmiana temperatury

6 Ciepło topnienia Ciepło topnienia jest równe ilości ciepła, jakie należy dostarczyć substancji, aby je stopić, bez zmiany temperatury. c top – ciepło topnienia Q – ciepło dostarczone m - masa substancji [c top ]=J/kg

7 Tabela – substancje i ich ciepło topnienia Substancja Ciepło topnienia kJ/kg lód 333,7 rtęć 11,3 woda 333,7 tlen 13 wosk 176 dwutlenek węgla 180 Źródło:

8 Ciepło parowania Ciepło parowania jest równe ilości ciepła, jakie należy dostarczyć 1 kg cieczy, aby zmienić ją w parę, bez zmiany temperatury. c par – ciepło parowania Q – ciepło dostarczone m - masa substancji [c par ]=J/kg

9 Tabela – substancje i ich ciepło parowania Substancja Ciepło parowania kJ/kg Aluminium Żelazo Woda Wodór 454 Rtęć 301 Źródło:

10 Doświadczenie 1: Mierzenie temperatury powietrza Przy użyciu konsoli Coach II, przeprowadziliśmy doświadczenie, które miało na celu przetestowanie działania czujników temperatury. Ustawiliśmy pomiar na 5 minut i obserwowaliśmy pomiar temperatury w czasie. Według pomiarów zamieszczonych na Wykresie 1 w naszej sali panowała temperatura 24 0 C.

11 Doświadczenie 1: Mierzenie temperatury powietrza Wykres 1.

12 Doświadczenie 2: Ochładzanie się ciepłej wody Na początku wlaliśmy 200 ml wrzątku do zlewki. Pomiar ustawiliśmy na 15 minut. Temperatura wody początkowo wynosiła 90,5 0 C. Po zakończeniu doświadczenia temperatura wody wynosiła 59 0 C.

13 Doświadczenie 2: Ochładzanie się ciepłej wody Wykres 2.

14 Doświadczenie 2: Ochładzanie się ciepłej wody Wnioski: Jak widać na Wykresie 2 temperatura nie spada proporcjonalnie do czasu – naszybciej woda ochładza się na początku, kiedy różnica między temperaturą wody i powietrza jest największa (widać to w pierwszej minucie pomiaru). Później proces oddawania ciepła i stygnięcia wody jest coraz wolniejszy. Ze względu na ograniczenia czasowe zajęć, nie mogliśmy poczekać, aż temperatura wody i powietrza wyrównają się. Znając masę wody i różnicę między temperaturą początkową wody i końcową, możemy policzyć ile ciepła woda oddała w ciągu 15 minut do otoczenia (powietrza w klasie).

15 Doświadczenie 2: Ochładzanie się ciepłej wody Wnioski: V wody = 200ml m wody = 0,2 kg c wody = 4190 J/kg·K ΔT = 31,5 K Więc ciepło oddane z wody do otoczenia: ΔQ = c·m·ΔT ΔQ = 4190 J/kg·K · 0,2kg · 31,5 K = J

16 Doświadczenie 3: Wrzenie wody Do czajnika wlaliśmy 1 litr wody. Początkowa temperatura wody wynosiła 26 0 C. Włączyliśmy następnie czajnik do źródła napięcia i czekaliśmy aż woda się zagotuje.

17 Doświadczenie 3: Wrzenie wody Wykres 3.

18 Doświadczenie 3: Wrzenie wody Wnioski: Na Wykresie 3 widać, że temperatura wody rośnie proporcjonalnie do czasu przez około 4 minuty. Po osiągnięciu temperatury 99,2 0 C woda zaczęła wrzeć. Proces wrzenia (zmiany stanu skupienia), zgodnie ze schematem na Rys. 2, powinien zachodzić w stałej temperaturze. To też obserwujemy na Wykresie 3 w ostatniej minucie pomiaru. Na kolejnych wykresach (4 i 5) widać stałą temperaturę podczas procesu wrzenia wody (kolejne powiększenia Wykresu 3).

19 Doświadczenie 3: Wrzenie wody Wykres 4. Wykres 5.

20 Doświadczenie 3: Wrzenie wody Wnioski: Możemy policzyć ilość ciepła, jaką oddała wodzie grzałka czajnika: m wody = 1 kg c wody = 4190 J/kg·K ΔT = 73,2 K Więc ciepło oddane przez grzałkę: ΔQ = c·m·ΔT ΔQ = 4190 J/kg·K · 1kg · 73,2 K = J Możemy też policzyć przybliżoną moc grzałki: P = ΔQ/t P = J/ 246 s = 1247 W

21 Doświadczenie 4: Topnienie lodu i wyrównywanie temperatur

22 W jednym pojemniku umieściliśmy 0,2 kg lodu a w nim pierwszy czujnik temperatury. Zlewkę z lodem umieściliśmy w większej, wypełnionej 0,6 kg wody o temperaturze 90 0 C.

23 Doświadczenie 4: Topnienie lodu i wyrównywanie temperatur Wynik doświadczenia: Kolorem niebieskim zaznaczona jest zmiana w czasie temperatury wody, a kolorem zielonym – temperatura lodu, a następnie wody o mniejszej masie (w mniejszym pojemniku). Wykres 6.

24 Doświadczenie 4: Topnienie lodu i wyrównywanie temperatur Topnienie lodu odbywa się cały czas w stałej temperaturze, aż zniknie ostatni kryształek lodu i od tego czasu rozpoczyna się ogrzewanie wody powstałej z lodu. Woda, która współistniała z lodem, miała temperaturę 0 0 C i nie mogła się ogrzać dopóki cały lód nie stopniał. Na wykresie widać wahania temperatury pomiaru (wynikające z tego, że czujnik był nieprawidłowo osadzonyw lodzie) a stała temp. utrzymuje się do około 5,5 minuty pomiaru. Sam proces topnienia trwał jednak 11 minut. Wykres 7.

25 Doświadczenie 4: Topnienie lodu i wyrównywanie temperatur Jeżeli stykają się ze sobą dwa ciała, pomiędzy którymi może zajść wymiana cieplna, to ciało ktore ma wyższą temperaturę oddaje część energii temu o niższej. W wyniku tego następuje wzrost temperatury ciała mającego niższą temperaturę. Trwa to tak długo aż do wyrównania się temperatur ciał. Na Wykresie 8 widać, że temperatury wody w obu pojemnikach niemal się wyrównały po upływie 35 minut od rozpoczęcia eksperymentu. Wykres 8.

26 Podsumowanie Wykonując powyższe doświadczenia nauczyliśmy się planować i robić eksperymenty oraz obserwować zachodzące zjawiska i wyciągać wnioski. Wzbogaciliśmy również naszą Szkołę w bazę instrukcji do wykonywania eksperymentów związanych ze zmianą stanów skupienia na najprostszej i najlepiej dostępnej substancji jaką jest woda. Staraliśmy się, żeby czas eksperymentu nie przekraczał 35 minut, tak, by dowiadczenia mogły być wykorzystane do pokazu na lekcjach fizyki w innych klasach.

27 Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt Z FIZYKĄ, MATEMATYKĄ I PRZEDSIĘBIORCZOŚCIĄ ZDOBYWAMY ŚWIAT !!! jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA


Pobierz ppt "Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt."

Podobne prezentacje


Reklamy Google