Задачи на составление уравнения теплового баланса. - презентация

1 Задачи на составление уравнения теплового баланса

2 Проведите анализ условия: 1. Определите все тела, о которых идет речь в задаче 2. Какие тепловые процессы происходят в задаче? Назовите процессы, которые происходят с каждым из этих тел. 3. Выясните, между какими телами происходит теплообмен. В каком направлении? 4. Есть ли потери теплоты?

3 Определите все тела, о которых идет речь в задаче Пример: В углубление, сделанное во льду, взятом при температуре 0°С, положили кусок металла массой 3 кг, прогретый в кипящей воде. Под ним расплавилось 360 г льда. Какова удельная теплоемкость металла? Тела: ЛедМеталл Вода

4 Какие еще могут встречаться тепловые явления в подобных задачах? Какие тепловые процессы происходят в задаче? Назовите процессы, которые происходят с каждым из этих тел Пример: В углубление, сделанное во льду, взятом при температуре 0°С, положили кусок металла массой 3 кг, прогретый в кипящей воде. Под ним расплавилось 360 г льда. Какова удельная теплоемкость металла? Металл Охлаждение Лед Плавление МеталлКипящая вода Тепловое равновесие Подумайте сами или нажмите на вопросительный знак выше

5 Какие тепловые процессы происходят в задаче? Назовите процессы, которые происходят с каждым из этих тел Пример: В углубление, сделанное во льду, взятом при температуре 0°С, положили кусок металла массой 3 кг, прогретый в кипящей воде. Под ним расплавилось 360 г льда. Какова удельная теплоемкость металла? Металл Охлаждение Лед Плавление МеталлВода Тепловое равновесие Металл отдает тепло льду Металл и вода приобретают одинаковую температуру

6 Есть ли потери теплоты? Пример: В углубление, сделанное во льду, взятом при температуре 0°С, положили кусок металла массой 3 кг, прогретый в кипящей воде. Под ним расплавилось 360 г льда. Какова удельная теплоемкость металла? Поскольку нет слов о наличии потерь тепла (например: тепло отдается окружающей среде или КПД установки равно…) То мы считаем, что в этой задаче потерь теплоты нет. Это значит, что выполняется закон сохранения энергии в виде:

7 Учет потерь тепла Если в условии говорится о том, что часть тепла уходит на нагревание окружающей среды; часть тепла уходит на нагревание окружающего воздуха; часть тепла уходит на нагревание других тел; потери тепла составляют….; коэффициент полезного действия установки равен …. и так далее, то: Это можно записать: η – коэффициент полезного действия (кпд). ВСЕГДА: η < 1 или η < 100%

8 Учет потерь тепла Нет потерь теплаЕсть потери теплы Иначе: Пример 1Пример 2 Чугунную гирю массой m 1, нагретую до температуры, поместили в воду массой m 2, имеющую температуру. Какая температура установится в сосуде. Чугунную гирю массой m 1, нагретую до температуры, поместили в воду массой m 2, имеющую температуру. Какая температура установится в сосуде, если 30% теплоты ушло на нагревание сосуда и воздуха.

9 Тепловые явления Нагревание Охлаждение Испарение Конденсация Кипение Плавление Кристаллизация (отвердевание) Сгорание топлива Тепловое равновесие

10 Расчет количества теплоты в различных процессах Тело отдает тепло (Q0) Изменение температуры: - охлаждение Изменение температуры: - нагревание Кристаллизация (отвердевание) Q=- m < 0 Плавление Q=+ m > 0 Конденсация Q=-Lm < 0 Парообразование Q=Lm > 0 Сгорание топлива Q=qm Помним! 1.Процессы плавления и отвердевания идут при постоянной температуре (температура плавления (кристаллизации)). 2.Процессы парообразования (кипения) и конденсации идут при постоянной температуре (температура кипения (конденсации)). 3.Величины с, λ, L, q – табличные!