Контрольная работа по теме расчет количества теплоты: Контрольная работа №1 по теме «Расчет количества теплоты» ( 8 класс)

Содержание

Контрольная работа №1 по теме «Расчет количества теплоты» ( 8 класс)

Урок 11. Контрольная работа №1 по теме «Расчет количества теплоты»

Цель: проверить степень усвоения знаний, умений и навыков учащихся по теме «Расчёт количества теплоты»

Задачи:

1.  Проверить уровень усвоения понятий: нагревание, охлаждение, удельная теплоёмкость вещества, удельная теплота сгорания топлива.

2.  Определить уровень сформированности умений учащихся анализировать физическую ситуацию, записывать данные используя обозначения физических величин, выполнять перевод единиц, применять формулы для вычислений искомых физических величин.

3.  Оценить навыки учащихся при работе с таблицами «Удельная теплоёмкость вещества», «Удельная теплота сгорания топлива»

Ход урока.

1. Организационный момент. Приветствие. Выявление отсутствующих. Проверка готовности к контрольной работе (наличие тетради, ручки, калькулятора).

2. Выполнение контрольной работы.

Раздается учащимся контрольная работа из КИМ (4 варианта). В тетрадях записывают дату, тему контрольной работы.

А.Е.Марон, Е.А. Марон Контрольные и самостоятельные работы по физике 8 класс: к учебнику А.В. Перышкина. Физика

Критерии оценивания:

Контрольная работа состоит из 4 вариантов. Каждый вариант содержит блоки задач разных уровней сложности, которые отделены друг от друга чертой. Первый и второй уровни сложности (I и II) соответствуют требованиям обязательного минимума содержания физического образования в основной школе, третий (III) уровень предусматривает углублённое изучение физики. Поэтому, для того чтобы получить оценку «отлично» учащимся предлагается выполнить все задачи из I уровня и две (выбрать любые) из II уровня сложности.

Задания из III уровня сложности являются не обязательными, но могут выбираться учащимися по желанию.

Работа оценивается отметкой «4». если выполнен правильно весь I уровень и одна задача из блока задач второго уровня сложности. Оценка «удовлетворительно» ставится за верное выполнение всех задач из I уровня. Следует отметить, что при оценивании контрольной работы учащегося учитывается количество допущенных грубых ошибок, не грубых и недочётов

3. Подведение итогов. Рефлексия. Собираем тетради на проверку.

Все ли было понятно? С какими задачами возникли трудности?

4. Домашнее задание. Повторения материала 7 класса по теме: Агрегатное состояние вещества.

Контрольная работа №1 по теме «Расчет количества теплоты»

Вариант 1

1. Какое количество теплоты требуется для нагревания стальной детали массой 200 г от 35 до 1235 ºС? ( 120 кДж).

2. Сколько энергии выделилось при охлаждении куска меди массой 0,6 кг от 277 до 22 ºС? ( 61200 Дж).

3. Какое количество теплоты выделится при сжигании 3,5 кг торфа? ( 4,9 * 10^7)

_____________________________________________________________________________

4. Для нагревания 400 г свинца от 25 до 45 ºС требуется количество теплоты 1120 Дж. Определите удельную теплоемкость свинца. ( 140Дж/кг*С)

5. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы в алюминиевом чайнике массой 700 г вскипятить 2 кг воды? Начальная температура воды 20 ºС. ( 723520 Дж).

6. На сколько градусов нагреется 4 кг воды при сжигании 30 г каменного угля, если считать, что вся энергия, выделенная при сгорании угля, пойдет на нагревание воды?

( 48, 2 С)

_____________________________________________________________________________

Контрольная работа №1 по теме «Расчет количества теплоты»

Вариант 2

1. Какое количество теплоты требуется для нагревания кирпича массой 4 кг от 15 до 30 ºС? ( 52 800 Дж)

2. Какое количество теплоты отдал окружающей среде кипяток массой 3 кг при остывании до 50 ºС? ( 630 000 Дж)

3. Сколько энергии выделится при полном сгорании 4 т каменного угля? ( 108Гдж)

____________________________________________________________________________

4. Воду какой массы можно нагреть от 0 до 60 ºС, сообщив ей количество теплоты 500 кДж? ( 1,98 кг)

5. Определите, какое количество теплоты потребуется для нагревания смеси из 300 г воды и 50 г спирта от 20 до 70 ºС. ( 69250 Дж)

6. Сколько граммов спирта потребуется, чтобы нагреть до кипения 3 кг воды, взятой при температуре 20 ºС? Потерями тепла пренебречь. ( 37,3 г)

_____________________________________________________________________________

Контрольная работа №1 по теме «Расчет количества теплоты»

Вариант 3

1. При обработке алюминиевой детали на станке температура её повысилась от 20 до 420 ºС. На сколько при этом изменилась внутренняя энергия детали, если её масса 500 г? ( 184000 Дж).

2. Какое количество теплоты выделится при охлаждении на 80 ºС свинцовой детали массой 400 г? ( 4 480 Дж).

3. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 20 г водорода? ( 0,24 * 10 ^7)

_____________________________________________________________________________

4. На сколько градусов охладится 40 г льда, если он при этом отдает количество теплоты 500 Дж? ( 5,95 С)

5. Алюминиевая кастрюля массой 250 г вмещает 2 кг молока. Какое количество теплоты требуется для нагревания в этой кастрюле молока от 15 до 100 ºС? Удельная теплоемкость молока = 3900 Дж\кг*С. ( 682550 Дж).

6. Рассчитайте массу керосина, который потребуется сжечь для того, чтобы нагреть 10 кг воды от 10 до 80 ºС, если вся энергия, выделенная при сгорании керосина, пойдет на нагрев воды. ( 0,64 кг)

_____________________________________________________________________________

Контрольная работа №1 по теме «Расчет количества теплоты»

Вариант 4

1. Какое количество теплоты выделяется при остывании 3 т чугуна на 100 ºС? ( 162 МДж)

2. Какое количество теплоты необходимо для нагревания от 10 до 40 ºС латунной гири массой100 г?

3. Определите количество теплоты, выделяющееся при сжигании 50 кг дров.

_____________________________________________________________________________

4. Сколько граммов стали можно нагреть на 20 ºС, сообщив ей количество теплоты 1500 Дж?

5. В железный душевой бак, масса которого 60 кг, налили холодной воды массой 100 кг. Под действием солнечного излучения температура воды повысилась от 4 до 30 ºС. Какое количество теплоты получили баки вода?

6. Воду какой массы можно нагреть от 30 ºС до кипения, израсходовав 2 кг дров? Потерями тепла пренебречь.

Физика 8 Перышкин Контрольная работа 1 с ответами

Физика 8 Перышкин Контрольная работа 1 «Расчет количества теплоты» с ответами (4 варианта). Решения задач из пособия «Физика 8 класс: Дидактические материалы » (авторы: А.Е. Марон, Е.А. Марон). Цитаты из пособия указаны в учебных целях. Ответы адресованы родителям.

Физика 8 класс (УМК Перышкин)
Контрольная работа № 1
Расчет количества теплоты

К-1. Вариант 1 (транскрипт заданий)

  1. Какое количество теплоты требуется для нагревания стальной детали массой 200 г от 35 до 1235 °С?
  2. Сколько энергии выделилось при охлаждении куска меди массой 0,6 кг от 272 до 22 °С?
  3. Какое количество теплоты выделится при сжигании 3,5 кг торфа?
  4. Для нагревания 400 г свинца от 25 до 45 °С требуется количество теплоты 1120 Дж. Определите удельную теплоемкость свинца.
  5. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы в алюминиевом чайнике массой 700 г вскипятить 2 кг воды? Начальная температура воды 20 °С.
  6. На сколько градусов нагреется 4 кг воды при сжигании 30 г каменного угля, если считать, что вся энергия, выделенная при сгорании угля, пойдет на нагревание воды?
  7. В воду с температурой 20 °С влили ртуть, масса которой равна массе воды. Определите начальную температуру ртути, если установившаяся температура стала 21 °С.
  8. Сколько граммов древесного угля надо сжечь в самоваре, емкость которого 5 л, чтобы нагреть в нем воду от 20 до 100 °С? Учесть, что только 25% выделяемой энергии расходуется на нагревание.
  9. Чтобы охладить до 60 °С 2 л воды, взятой при температуре 80 °С, в нее добавляют холодную воду, температура которой 10 °С. Сколько литров холодной воды требуется добавить?

К-1. Вариант 2 (транскрипт заданий)

  1. Какое количество теплоты требуется для нагревания кирпича массой 4 кг от 15 до 30 °С?
  2. Какое количество теплоты отдал окружающей среде кипяток массой 3 кг при остывании до 50 °С?
  3. Сколько энергии выделится при полном сгорании 4 т каменного угля?
  4. Воду какой массы можно нагреть от 0 до 60 °С, сообщив ей количество теплоты 500 кДж?
  5. Определите, какое количество теплоты потребуется для нагревания смеси из 300 г воды и 50 г спирта от 20 до 70 °С.
  6. Сколько граммов спирта потребуется, чтобы нагреть до кипения 3 кг воды, взятой при температуре 20 °С? Потерями тепла пренебречь.
  7. В воду массой 5 кг, взятую при температуре 7 °С, погрузили кусок железа, нагретый до 540 °С. Определите массу железа, если температура смеси стала равной 40 °С.
  8. В резервуаре нагревателя находится 800 г керосина. Сколько литров воды можно нагреть этим количеством керосина от 10 до 100 °С, если на нагревание расходуется 40% выделяемой энергии?
  9. Металлический цилиндр массой 200 г нагрели в кипящей воде до 100 °С и затем опустили в воду массой 400 г, имеющую температуру 22 °С. Через некоторое время температура воды и цилиндра стала равной 25 °С. Какова удельная теплоемкость металла, из которого сделан цилиндр?

К-1. Вариант 3 (транскрипт заданий)

  1. При обработке алюминиевой детали на станке температура ее повысилась от 20 до 420 °С. На сколько при этом изменилась внутренняя энергия детали, если ее масса 500 г?
  2. Какое количество теплоты выделится при охлаждении на 80 °С свинцовой детали массой 400 г?
  3. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 20 г водорода?
  4. На сколько градусов охладится 40 г льда, если он при этом отдает количество теплоты 500 Дж?
  5. Алюминиевая кастрюля массой 250 г вмещает 2 кг молока. Какое количество теплоты требуется для нагревания в этой кастрюле молока от 15 до 100 °С?
  6. Рассчитайте массу керосина, который потребуется сжечь для того, чтобы нагреть 10 кг воды от 10 до 80 °С, если считать, что вся энергия, выделенная при сгорании керосина, пойдет на нагрев воды.
  7. Определите, какая часть энергии (в %) расходуется на нагревание воды спиртовкой, если для нагревания 100 г воды от 20 до 90 °С сожгли 5 г спирта.
  8. Для ванны необходимо приготовить воду с температурой 36 °С. Из горячего крана смесителя идет вода при температуре 80 °С, а из холодного — при 8 °С. Сколько надо взять горячей воды, чтобы приготовить ванну, если для этого потребуется 196 кг холодной воды?
  9. Как изменится температура воды массой 880 г, если ей сообщить такое же количество теплоты, какое идет на нагревание алюминиевого цилиндра массой 2 кг на 200 °С?

К-1. Вариант 4 (транскрипт заданий)

  1. Какое количество теплоты выделяется при остывании 3 т чугуна на 100 °С?
  2. Какое количество теплоты необходимо для нагревания от 10 до 40 °С латунной гири массой 100 г?
  3. Определите количество теплоты, выделяющееся при сжигании 50 кг дров.
  4. Сколько граммов стали можно нагреть на 20 °С, сообщив ей количество теплоты 1500 Дж?
  5. В железный душевой бак, масса которого 60 кг, налили холодной колодезной воды массой 100 кг. Под действием солнечного излучения температура воды повысилась от 4 до 30 °С. Какое количество теплоты получили бак и вода?
  6. Воду какой массы можно нагреть от 30 °С до кипения, израсходовав 2 кг дров? Потерями тепла пренебречь.
  7. Сколько граммов керосина нужно сжечь, чтобы довести до кипения 4 л воды, если начальная температура воды 20 °С и 25% энергии затрачено непроизводительно?
  8. В стеклянный стакан массой 120 г, имеющий температуру 15 °С, налили 200 г воды, температура которой 100 °С. При какой температуре установится тепловое равновесие? Обменом энергии с окружающей средой пренебречь.
  9. В сосуде смешали воду с температурой 20 °С и воду с температурой 100 °С. Через некоторое время в сосуде установилась температура 40 °С. Рассчитайте отношение масс холодной и горячей воды.

 

ОТВЕТЫ на контрольную работу № 1:

В-1В-2В-3В-4
1. 120 кДж
2. 60 кДж
3. 49 МДж		1. 52,8 Дж
2. 630 кДж
3.108 000 МДж		1. 184 кДж
2. 4480 Дж
3. 2,4 МДж		1. 162 МДж
2. 1200 Дж
3. 500 МДж
4. 140 Дж / кг • °С
5. 723,5 кДж
6. ≈ 48 °С		4. ≈ 2 кг
5. 69 250 Дж
6. ≈ 37 г		4. ≈ 6 °С
5. 682 550 Дж
6. ≈ 64 г		4. 150 г
5. 11637,6 кДж
6. ≈ 68 кг
7. ≈ 53,3 °С
8. ≈ 200 г
9. 0,8 л		7. ≈ 3 кг
8. ≈ 39 л
9. 336 Дж / кг • °С		7. ≈ 22%
8. 125 кг
9. 100 °С		7. ≈ 39 г
8. ≈ 91 °С
9. 3 : 1

Физика 8 Перышкин Контрольная работа 1

 

Вернуться к Списку контрольных работ по физике в 8 классе

Вы смотрели: Физика 8 Перышкин Контрольная работа 1 «Расчет количества теплоты» с ответами. Решения задач из пособия «Физика 8 класс: Дидактические материалы » (авторы: А.Е. Марон, Е.А. Марон). Цитаты из пособия указаны в учебных целях.

Учебно-методическое пособие по физике (8 класс) на тему: Контрольная работа по теме «Количество теплоты»

                                                  Контрольная работа.

                                                         

  1. Изменить внутреннюю энергию можно:

а) только совершением работы

б) только теплообменом

в) только при трении

г) совершением работы и теплообменом

      2.      Q>0 в тех случаях, когда:

                а) внутренняя энергия тела уменьшается

                б) внутренняя энергия тела увеличивается

                в) внутренняя энергия тела остаётся неизменной

      3.       Конвекция это:

                 а) процесс совершения работы жидкостью или газом

                 б) процесс нагревания тела

                  в) теплообмен в жидких и газообразных средах, осуществляемый потоками вещества

                  г) процесс передачи тепла от одной части тела к другой

      4.         Изменение внутренней энергии при теплообмене равно:

                   а)  

                   б) +Q

                   в) Q

       5.          Температура является:

                     а) мерой средней кинетической энергии частиц тела

                     б) мерой средней потенциальной энергии частиц тела

                     в) мерой полной механической энергии частиц тела

                     г) не имеет отношения к энергии

        6.           При совершении внешними силами работы над телом, изменение его внутренней энергии:

                     а) отрицательно

                     б) положительно

                      в) может быть любым

                      г) внутренняя энергия не изменяется

         7.           Кирпичная печь, остыв на 50°С, отдала комнате 15400 кДж энергии. Какова масса этой печи.

         8.          В железный котёл массой 20кг налита вода массой 40кг. Какое количество теплоты нужно                                        передать котлу с водой для изменения их температуры от 20 до 100°С.

       

ФИЗИКА: Задачи на количество теплоты — Ответы и решения

Задачи на количество теплоты с решениями

Формулы, используемые на уроках «Задачи на количество теплоты,
удельную теплоемкость».

Название величины
Обозначение
Единица измерения
Формула
Масса
m
кг
Температура
t
°С
Удельная теплоемкость
c
Дж/кг•°С
Количество теплоты
Q
Дж

1 г = 0,001 кг;     1 т = 1000 кг;    1 кДж = 1000 Дж;    1 МДж = 1000000 Дж

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1.  В железный котёл массой 5 кг налита вода массой 10 кг. Какое количество теплоты нужно передать котлу с водой для изменения их температуры от 10 до 100 °С?

При решении задачи нужно учесть, что оба тела — и котёл, и вода — будут нагреваться вместе. Между ними происходит теплообмен. Их температуры можно считать одинаковыми, т. е. температура котла и воды изменяется на 100 °С — 10 °С = 90 °С. Но количества теплоты, полученные котлом и водой, не будут одинаковыми. Ведь их массы и удельные теплоёмкости различны.

Задача № 2.  Смешали воду массой 0,8 кг, имеющую температуру 25 °С, и воду при температуре 100 °С массой 0,2 кг. Температуру полученной смеси измерили, и она оказалась равной 40 °С. Вычислите, какое количество теплоты отдала горячая вода при остывании и получила холодная вода при нагревании. Сравните эти количества теплоты.

Задача № 3.  Стальная деталь массой 3 кг нагрелась от 25 до 45 °С. Какое количество теплоты было израсходовано?

Задача № 4.  В сосуде содержится 3 л воды при температуре 20 °С. Сколько воды при температуре 45 °С надо добавить в сосуд, чтобы в нём установилась температура 30 °С? Необходимый свободный объём в сосуде имеется. Теплообменом с окружающей средой пренебречь

Задача № 5.  На сколько градусов изменилась температура чугунной детали массой 12 кг, если при остывании она отдала 648000 Дж теплоты?

Задача № 6.  По графику определите удельную теплоёмкость образца, если его масса 50 г.

Задача № 7.  Для нагревания медного бруска массой 3 кг от 20 до 30 °С потребовалось 12000 Дж теплоты. Какова удельная теплоемкость меди?

Задача № 8.  Нагретый камень массой 5 кг, охлаждаясь в воде на 1 °С, передает ей 2,1 кДж энергии. Чему равна удельная теплоемкость камня?

Задача № 9.  Какое количество теплоты потребуется для нагревания на 1 °С воды объемом 0,5 л; олова массой 500 г; серебра объемом 2 см3; стали объемом 0,5 м3; латуни массой 0,2 т?

Задача № 10.  Какое количество теплоты получили алюминиевая кастрюля массой 200 г и находящаяся в ней вода объемом 1,5 л при нагревании от 20 °С до кипения при температуре 100 °С?

Задача № 11.  а) Воздух, заполняющий объем 0,5 л в цилиндре с легким поршнем, нагрели от 0 до 30 °С при постоянном атмосферном давлении. Какое количество теплоты получил воздух? 
б) В порожнем закрытом металлическом баке вместимостью 60 м3 под действием солнечного излучения воздух нагрелся от 0 до 20 °С. Как и на сколько изменилась внутренняя энергия воздуха в баке? (Удельная теплоемкость воздуха при постоянном объеме равна 720 Дж/кг-°С.)

Задача № 12.   ОГЭ  Металлический цилиндр массой m = 60 г нагрели в кипятке до температуры t = 100 °С и опустили в воду, масса которой mв = 300 г, а температура tв = 24 °С. Температура воды и цилиндра стала равной Θ = 27 °С. Найти удельную теплоёмкость металла, из которого изготовлен цилиндр. Удельная теплоёмкость воды св = 4200 Дж/(кг К).

Краткая теория для решения Задачи на количество теплоты.

Конспект урока «Задачи на количество теплоты».

Посмотреть конспект урока по теме «Количество теплоты. Удельная теплоемкость»

Следующая тема: «ЗАДАЧИ на сгорание топлива с решениями».

 

Контрольная Работа и количество теплоты 7 кл

Контрольная работа

Вариант № 1

Дайте определение:

  1. Конвекция – это _____________________________________________________

  2. Диффузия – это ______________________________________________________

  3. Парообразование – это ________________________________________________

Задача 1

При подъеме груза с помощью рычага затрачена работа 5000 Дж. Коэффициент полезного действия рычага 45 %. Определить полезную работу.

Задача 2

Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 2 кг воды от комнатной температуры 180С до кипения?

Задача 3

Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 2 кг от 150С до 1000С и последующее образование пара массой 0,2 кг.

Контрольная работа

Вариант № 2

Дайте определение:

  1. Кипение – это ________________________________________________________

  2. Молекула – это _______________________________________________________

  3. Броуновское движение – это ____________________________________________

Задача 1

При подъеме груза с помощью рычага затрачена работа 9000 Дж. Коэффициент полезного действия рычага 74 %. Определить полезную работу.

Задача 2

Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 3 кг воды от комнатной температуры 180С до кипения?

Задача 3

Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 2,5 кг от 150С до 1000С и последующее образование пара массой 0,25 кг.

Контрольная работа

Вариант № 1

Дайте определение:

  1. Конвекция – это _____________________________________________________

  2. Диффузия – это ______________________________________________________

  3. Парообразование – это ________________________________________________

Задача 1

При подъеме груза с помощью рычага затрачена работа 5000 Дж. Коэффициент полезного действия рычага 45 %. Определить полезную работу.

Задача 2

Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 2 кг воды от комнатной температуры 180С до кипения?

Задача 3

Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 2 кг от 150С до 1000С и последующее образование пара массой 0,2 кг.

Контрольная работа

Вариант № 2

Дайте определение:

  1. Кипение – это ________________________________________________________

  2. Молекула – это _______________________________________________________

  3. Броуновское движение – это ____________________________________________

Задача 1

При подъеме груза с помощью рычага затрачена работа 9000 Дж. Коэффициент полезного действия рычага 74 %. Определить полезную работу.

Задача 2

Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 3 кг воды от комнатной температуры 180С до кипения?

Задача 3

Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 2,5 кг от 150С до 1000С и последующее образование пара массой 0,25 кг.

Контрольная работа

Вариант № 1

Дайте определение:

  1. Конвекция – это _____________________________________________________

  2. Диффузия – это ______________________________________________________

  3. Парообразование – это ________________________________________________

Задача 1

При подъеме груза с помощью рычага затрачена работа 5000 Дж. Коэффициент полезного действия рычага 45 %. Определить полезную работу.

Задача 2

Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 2 кг воды от комнатной температуры 180С до кипения?

Задача 3

Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 2 кг от 150С до 1000С и последующее образование пара массой 0,2 кг.

Контрольная работа

Вариант № 2

Дайте определение:

  1. Кипение – это ________________________________________________________

  2. Молекула – это _______________________________________________________

  3. Броуновское движение – это ____________________________________________

Задача 1

При подъеме груза с помощью рычага затрачена работа 9000 Дж. Коэффициент полезного действия рычага 74 %. Определить полезную работу.

Задача 2

Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 3 кг воды от комнатной температуры 180С до кипения?

Задача 3

Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 2,5 кг от 150С до 1000С и последующее образование пара массой 0,25 кг.

«Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела и выделяемого при охлаждении.

Батрак Елена Александровна Физика 8 класс дата: _______________

«Решение задач по теме: «Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела и выделяемого при охлаждении.

Задачи урока (физика):

  1. Отработка практических навыков расчета количества теплоты, необходимого для нагревания и выделяемого при охлаждении.

  2. Развитие навыков счета. Совершенствование умений переводить текст из одной формы записи в другую (задачу, сформулированную на естественном языке и решенную записать и решить на языке программирования).

  3. Совершенствование навыков оформления задач по физике.

Тип урока:

урок закрепления знаний.

Материальное обеспечение:

— раздаточный материал;

— подготовленный учителем файл MS Word, содержащий текст и решение задач;

— рабочие тетради.

Этапы урока:

  1. Проверка домашнего задания.

  2. Повторение изученного.

  3. Решение расчетных задач.

  4. Контроль.

  5. Подведение итогов урока.

  6. Инструктаж по домашнему заданию.

Ход урока:

1. Проверка домашнего задания. (Фронтальный опрос)

— понятие удельная теплоемкость, количества теплоты;

— формула для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания тела и выделяемого им при охлаждении;

2. Повторение изученного.

(Индивидуальный опрос, учащимся предлагается на карточках по одной задаче, необходимо ответить на вопрос и объяснить, почему они так считают)

Повторение материала по изученной теме можно провести в процессе решения качественных задач, например:

1. Почему в пустынях днем жарко, а ночью температура падает ниже 00 С?

2. По куску свинца и куску стали той же массы ударили молотком одинаковое число раз. Какой кусок нагрелся больше? Почему?

3. Почему железные печи скорее нагревают комнату, чем кирпичные, но не так долго остаются теплыми?

4. Медной и стальной гирькам одинаковой массы передали равные количества теплоты. У какой гирьки температура изменится сильнее? Почему?

3. Решение расчетных задач.

(Фронтальная, индивидуальная форма работы)

Целесообразно, если первая задача будут решены у доски с возможным коллективным обсуждением. Это позволит определять правильные подходы в рассуждениях и оформлении задач. После того как задача будет решена, учащимся предлагается составить программу на языке программирования Турбо Паскаль, проверить, правильно ли работает программа (ввести исходные данные при запуске программы), ввести новые данные при повторном запуске программы.

Задача 1.

Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить куску свинца массой 2 кг для его нагревания на 100С.

Дано:

m = 2 кг

c = 140 

Решение:

По таблице находим для свинца c = 140 

Q = cm

Ответ: Q = 2800 Дж

Q = ?

Вот мы с вами решили задачу по физике. А теперь давайте попробуем составить программу на языке Турбо Паскаль для ее решения (учитель оформляет задачу на доске, обращая внимание на оформление записи и задавая наводящие вопросы учащимся).

(Новые данные при повторном запуске программы: кирпич c = 880 , масса 1 кг, нагрели на 200 С. Ответ: Q = 17600 Дж)

Попробуйте, пожалуйста, самостоятельно решить одну из двух предложенных вам на карточках задач. Правильность своего решения вы можете проверить открыв текстовый файл (приложение 1).

(При самостоятельном решении у учеников возникают вопросы; наиболее часто задаваемые вопросы можно разобрать коллективно; на те вопросы которые носят частный характер, лучше давать индивидуальные ответы)

Задача 2*.

Какое количество теплоты отдает 5 л воды при охлаждении с 500 С до 100 С?

Текстовый файл содержит следующую информацию:

Дано:

V = 5 л

c = 4200 

t0 = 500 C

t1 = 100 C

CИ

0,005 м3

Решение:

m = 

Учебник “Физика-7” параграф 9 стр.25

Учебник “Физика-8” параграф 35 стр.96

1 кДж = 1000 Дж

Удельная теплоемкость вещества (стр. 95, таблица 8, учебник “Физика-8”)

Q = ?

 

Ответ: Q = -840 кДж

Задача 3.* При нагревании куска меди от 200 С до 1700 С было затрачено 140000 Дж тепла. Определить массу меди.

Текстовый файл содержит следующую информацию:

Дано:

c = 400 

Q = 140000 Дж

t0 = 200 C

t1 = 1700 C

Решение:

Q = cm(t1 – t0)

Учебник “Физика-8” параграф 35 стр.96

Удельная теплоемкость вещества (стр. 95, таблица 8, учебник “Физика-8”)

m = ?

Ответ: m = 2,33 кг

Задача 4.

Теплоемкость тела равна 400 Дж/кг.0С, масса 5 кг. При нагревании оно получило 8 кДж тепла. Определить изменение температуры тела.

Дано:

c = 400 

Q = 8 кДж

m = 5 кг

СИ

8000 Дж

Решение:

Q = cm

Ответ: 

 

4. Контроль (индивидуальная форма работы).

В-1

Задача 1.

Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить куску свинца массой 3 кг для его нагревания на 200 С.

Задача 2*.

Какое количество теплоты отдает 2 л воды при охлаждении с 200 С до 100 С?

Задача 3.*

При нагревании куска меди от 200 С до 1800 С было затрачено 140000 Дж тепла. Определить массу меди.

Задача 4.

Теплоемкость тела равна 800 Дж/кг.0С, масса 5 кг. При нагревании оно получило 8 кДж тепла. Определить изменение температуры тела.

В-2

Задача 1.

Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить куску свинца массой 3 кг для его нагревания на 50 С.

Задача 2*.

Какое количество теплоты отдает 6 л воды при охлаждении с 500 С до 300 С?

Задача 3.*

При нагревании куска меди от 700 С до 1700 С было затрачено 280000 Дж тепла. Определить массу меди.

Задача 4.

Теплоемкость тела равна 400 Дж/кг.0С, масса 5 кг. При нагревании оно получило 8 кДж тепла. Определить изменение температуры тела.

В-3

Задача 1.

Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить куску свинца массой 4 кг для его нагревания на 200 С.

Задача 2*.

Какое количество теплоты отдает 2 л воды при охлаждении с 400 С до 100 С?

Задача 3.*

При нагревании куска меди от 300 С до 1700 С было затрачено 21000 Дж тепла. Определить массу меди.

Задача 4.

Теплоемкость тела равна 400 Дж/кг.0С, масса 10 кг. При нагревании оно получило 8 кДж тепла. Определить изменение температуры тела.

В-4

Задача 1.

Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить куску свинца массой 5 кг для его нагревания на 100 С.

Задача 2*.

Какое количество теплоты отдает 2 л воды при охлаждении с 500 С до 100 С?

Задача 3.*

При нагревании куска меди от 7000 С до 1700 С было затрачено 140000 Дж тепла. Определить массу меди.

Задача 4.

Теплоемкость тела равна 400 Дж/кг.0С, масса 5 кг. При нагревании оно получило 12 кДж тепла. Определить изменение температуры тела.

5. Подведение итогов урока.

Итак, ребята, Чему вы сегодня научились на уроке и что узнали нового?

(При подведении итогов урока учащиеся должны придти к следующему выводу:

мы отработали навыки решения задач по теме “Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела и выделяемого при охлаждении”, а так же отработали навыки написания линейных программ, записи арифметических выражений, запуска и отладки программы. А так же мы увидели, как перекликаются и связаны такие предметы как физика, математика и информатика)

6. Инструктаж по домашнему заданию.

  1. Повторить п.33-35 учебника.

  2. Задачи и упражнения (учебник, стр. 126) №139 – 142.

Контрольная работа по теме: «Расчет количества теплоты»

Вопросы для экзамена по физике. 8 класс.

Вопросы для экзамена по физике. 8 класс. 1. Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии. Объяснение изменения внутренней энергии на основе представления о молекулярном строении вещества. 2.

Подробнее

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ А) работа тока

Демонстрационный вариант по физике в 8 классе 1.Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым эти величины определяются. ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ А) работа тока Б) сила тока B)

Подробнее

ИТОГОВЫЙ ТЕСТ ПО ФИЗИКЕ Вариант 7

А. А. Пинский, В. Г. Разумовский, Н. К. Гладышева и др. ИТОГОВЫЙ ТЕСТ ПО ФИЗИКЕ 8 класс Вариант 7 Ниже даны справочные материалы, которые могут понадобиться Вам при выполнении работы. УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ

Подробнее

Тест 1 Виды теплопередачи. Вариант — 1

Тест 1 Виды теплопередачи. Вариант — 1 1. На каком из способов теплопередачи основано нагревание твердых тел? а. Теплопроводность. б. Конвекция. в. Излучение. 2. Какой вид теплопередачи сопровождается

Подробнее

Итоговый тест ПО ФИЗИКЕ 7 класс

Итоговый тест ПО ФИЗИКЕ 7 класс 1. Физическое тело обозначает слово 1. вода 2. самолёт 3. метр 4. кипение 2. К световым явлениям относится 1. таяние снега 2. раскаты грома 3. рассвет 4. полёт бабочки 3.

Подробнее

8 класс «а», «с», «н» 1 триместр

Основные понятия: Тепловые явления Обязательный минимум по предмету физика 8 класс «а», «с», «н» 1 триместр Тепловое движение. Внутренняя энергия. Два способа изменения внутренней энергии: работа и теплопередача.

Подробнее

ПОДГОТОВКА к ОГЭ ЧАСТЬ 1

ПОДГОТОВКА к ОГЭ ЧАСТЬ 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ 1.Два точечных заряда будут притягиваются друг к другу, если заряды 1.одинаковы по знаку и любые по модулю 2.одинаковы по знаку и обязательно одинаковы по

Подробнее

Тест по физике в 9 классе. Вариант 2

Тест по физике в 9 классе Вариант 2 1. Чему равно нормальное атмосферное давление? А. 670 мм рт.ст. В. 760 мм рт.ст. С. 370 мм рт.ст. D. 752 мм рт.ст. Е. 730 мм рт.ст. 2. Как изменяется скорость тел при

Подробнее

Вариант Задание 1

Параграфы 88-93 повторить выполнить упражнение 12. Выполнить тест Вариант 3679536 1. Задание 1 На рисунке изображены графики зависимости модуля скорости движения четырёх автомобилей от времени. Один из

Подробнее

8 класс. ТЕМА 1. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ (23 ч)

8 класс урока Название темы учебника Тип урока Основное содержание Демонстрации Дата проведения ТЕМА 1. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ (23 ч) Факт. дата Примечание 1/1 Тепловое движение. Техника безопасности (Т/б) в

Подробнее

8 класс Тепловые явления

8 класс Тепловые явления 1. Какое движение молекул и атомов в газообразном состоянии вещества называется тепловым движением? А. Беспорядочное движение частиц во всевозможных направлениях с различными скоростями.

Подробнее

Тепловые явления ВАРИАНТ 1 Уровень А

Тепловые явления ВАРИАНТ 1 Уровень А 1. Теплообмен путем конвекции может осуществляться 1) в газах, жидкостях и твердых телах 2) в газах и жидкостях 3) только в газах 4) только в жидкостях 2. Перед горячей

Подробнее

I. Требования к уровню подготовки учащихся

I. Требования к уровню подготовки учащихся Учащиеся должны знать: Понятия: внутренняя энергия, теплопередача, теплообмен, количество теплоты, удельная теплоемкость, удельная теплота сгорания топлива, температура

Подробнее

II. Содержание учебного предмета

I. Требования к уровню подготовки учащихся В результате изучения курса физики 8 класса ученик должен: знать /понимать o смысл понятий: физическое явление, электрическое поле, магнитное поле, волна, атом;

Подробнее

Инструкция по выполнению работы

Инструкция по выполнению работы На выполнение контрольной работы по физике отводится 1 урок (45 минут). Работа состоит из 2 частей и включает 11 заданий. Часть 1 содержит 7 заданий (1 7). К каждому заданию

Подробнее

для учащихся 8 класса,

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа 17» г. Белгорода «Согласовано» Руководитель ШМО Н.А.Ильминская Протокол от 20 г. «Согласовано» Заместитель директора

Подробнее

Планируемые результаты

Обучающимся необходимо: Планируемые результаты знать: -понятия: температура, внутренняя энергия, количество теплоты, теплопередача, удельная теплоемкость, удельная теплота плавления, удельная теплота сгорания

Подробнее

ответов для Out of Africa: Saharan Solar Energy

Из Африки: солнечная энергия Сахары

Вивьен Уэйт сообщает о том, как пустыня Сахара может предложить по-настоящему экологичное решение энергетических проблем Европы

А

В течение многих лет Сахара рассматривалась многими европейцами как terra incognita *, не имеющая большого экономического значения или значения. Но вскоре эта идея может полностью измениться.Политики и ученые по обе стороны Средиземного моря начинают сосредотачиваться на потенциале Сахары для обеспечения Европы энергией в будущем. Они считают, что настоящая ценность пустыни заключается в том, что она сухая и пустая. В некоторых районах Сахары днем ​​многие дни температура достигает 45 градусов по Цельсию. Другими словами, это гигантский природный кладезь солнечной энергии.

Б

Несколько лет назад ученые начали подсчитывать, сколько энергии хранит Сахара.Они были удивлены ответом. Теоретически кусок Сахары площадью 90 600 квадратных километров — меньше Португалии и немногим более 1% ее общей площади — может производить такое же количество электроэнергии, как и все электростанции мира вместе взятые. Меньшая площадь в 15 500 квадратных километров — размером с Коннектикут — могла бы обеспечить электричеством 500 миллионов жителей Европы.

«Признаюсь, я был настроен скептически, пока сам не провел расчеты», — говорит Майкл Паулин, директор Exploration Architecture, одной из трех британских экологических компаний, входящих в Sahara Forest Project, которая тестирует солнечные электростанции в Омане и Объединенных Арабских Эмиратах.Полин называет потенциал Сахары ошеломляющим.

К

На данный момент никто не предлагает создать солнечную электростанцию ​​размером с небольшую страну. Но существует относительно хорошо разработанная технология, которая, по словам сторонников, может превратить тепло и солнечный свет Сахары в основной источник электричества — концентрирующую солнечную энергию (CSP). В отличие от солнечных панелей, которые преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество, CSP использует зеркала, фокусирующие свет. на водопроводных трубах или котлах для производства очень горячего пара для работы турбин генераторов.Небольшие электростанции CSP производят электроэнергию в пустыне Мохаве в Калифорнии с 1980-х годов. Проект Sahara Forest Project предлагает строить заводы CSP в районах ниже уровня моря (в Сахаре есть несколько таких впадин), чтобы в них могла течь морская вода. Затем эту воду очищали и использовали для питания турбин и смывания пыли с зеркал. Сточные воды затем будут обеспечивать орошение территорий вокруг станций, создавая пышные оазисы — отсюда и «лес» в названии группы.

Д

Но производство значительного количества электроэнергии означает строительство огромных массивов зеркал и труб через сотни миль отдаленной пустыни, а это дорого.Джерри Вольф, инженер, возглавляющий DESERTEC, международный консорциум ученых, занимающихся солнечной энергией, говорит, что, по их оценкам, начало передачи энергии из Сахары к 2020 году будет стоить около 59 миллиардов долларов.

E

Строительство заводов — это лишь часть задачи. Одним из недостатков технологии CSP является то, что она работает с максимальной эффективностью только в солнечном и жарком климате, а пустыни обычно удалены от населенных пунктов. «Чтобы обеспечить Европу 20% ее потребностей в электроэнергии, необходимо проложить более 19 300 километров кабелей под Средиземным морем», — говорит Гуннар Асплунд, руководитель отдела исследований HVDC в ABB Power Technologies в Людвике, Швеция.Действительно, чтобы использовать возобновляемые источники энергии, в том числе солнечные, ветровые и приливные, Европе необходимо будет построить совершенно новые электрические сети. Это связано с тем, что существующая инфраструктура, построенная в основном для угольных электростанций, которые поставляют 80% электроэнергии в Европу, не будет подходить для переноса количества электроэнергии, производимой в Сахаре. По оценкам государственного аэрокосмического центра Германии, занимающегося исследованиями в области энергетики, замена этих линий может поднять стоимость строительства солнечных электростанций в Сахаре и отправки значительного количества электроэнергии в Европу примерно до 485 миллиардов долларов в течение следующих 40 лет.Потребуются щедрые государственные субсидии. «Конечно, это стоит больших денег», — говорит Асплунд. «Сжигать уголь намного дешевле, чем производить солнечную энергию в Сахаре».

Факс

Между тем, некоторые компании только начинают. Севильская инжиниринговая компания Abengoa строит одну солнечную тепловую электростанцию ​​в Алжире и другую в Марокко, а третья строится в Египте совместным испанско-японским предприятием. Следующим шагом будет установка кабелей. Хотя Европейский парламент принял закон, который помогает инвесторам, которые помогают континенту достичь своей цели — к 2020 году получать 20% своей энергии из возобновляемых источников энергии, на создание необходимой инфраструктуры могут уйти годы.

г

Николас Данлоп, генеральный секретарь лондонской неправительственной организации «Электронный парламент», считает, что компании должны начать передавать небольшие объемы солнечной энергии, как только заводы в Северной Африке заработают, подключив несколько кабельных линий под Средиземным морем. «Я называю это методом Lego», — говорит он. «Постройте его по частям». Если будет продемонстрировано, что энергия из Сахары может производиться с прибылью, — говорит он, — компании и правительства вскоре присоединятся к этому. Если они это сделают, возможно, пассажиры самолетов, летящих через Сахару, однажды будут считать зеркала и пятна зеленого цвета вместо того, чтобы смотреть на песок.

адаптировано из журнала Time

* terra incognita — латинское слово, означающее «неизведанная земля»

Вопросы 1-5

Отрывок для чтения состоит из семи абзацев, A-G.

В каком абзаце содержится следующая информация?

Напишите правильную букву, A-G .

NB Вы можете использовать любую букву более одного раза.

1 ABCDEFG упоминание о системах, которые нельзя было использовать
Ответ: E

2 ABCDEFG оценки количества энергии, которую Сахара может произвести
Ответ: B

3 ABCDEFG предложение, как убедить организации в потенциале Сахары
Ответ: G

4 ABC

.

Термическое разложение карбонатов и нитратов группы 2

ТЕПЛОВАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ КАРБОНАТОВ И НИТРАТОВ ГРУППЫ 2

На этой странице рассматривается влияние тепла на карбонаты и нитраты элементов 2-й группы — бериллия, магния, кальция, стронция и бария. Он описывает и объясняет, как термическая стабильность соединений изменяется по мере продвижения по группе.

Факты

Воздействие тепла на карбонаты группы 2

Все карбонаты в этой группе подвергаются термическому разложению с образованием оксида металла и газообразного диоксида углерода.Термин термическое разложение относится к расщеплению соединения при его нагревании.

Все эти карбонаты представляют собой белые твердые вещества, и образующиеся оксиды также являются белыми твердыми веществами.

Если «X» представляет любой из элементов:

По мере того, как вы спускаетесь по группе, карбонаты необходимо нагреть сильнее, прежде чем они разложатся.

Воздействие тепла на нитраты группы 2

Все нитраты этой группы подвергаются термическому разложению с образованием оксида металла, диоксида азота и кислорода.

Нитраты представляют собой твердые вещества белого цвета, и образующиеся оксиды также являются твердыми веществами белого цвета. Вместе с кислородом выделяется коричневый диоксид азота. Нитраты магния и кальция обычно содержат кристаллизационную воду, и твердое вещество может растворяться в своей собственной кристаллизационной воде, образуя бесцветный раствор, прежде чем он начнет разлагаться.

Опять же, если «X» представляет любой из элементов:

По мере того, как вы спускаетесь по группе, нитраты также должны быть нагреты сильнее, прежде чем они разложатся.

Сводка

И карбонаты, и нитраты становятся более термически стабильными по мере того, как вы спускаетесь по группе. Те, что ниже, должны быть нагреты сильнее, чем те, что вверху, прежде чем они разложатся.

Пояснения

Эта страница предлагает два разных взгляда на проблему. Вам необходимо выяснить, чего из этого ваши экзаменаторы могут ожидать от вас, чтобы вы не увлекались более сложными делами, чем вам действительно нужно.Вам следует посмотреть свою программу и прошлые экзаменационные работы — вместе со схемами оценок

Примечание: Если вы готовитесь к экзамену в Великобритании (уровень A или его эквивалент) и у вас нет копий учебной программы и прошлых работ, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать, как их получить.

Даны подробные объяснения карбонатов, потому что диаграммы легче рисовать, а их уравнения также проще.Точно такие же аргументы применимы и к нитратам.

Объяснение тенденции с точки зрения поляризующей способности положительного иона

Маленький ион 2+ имеет большой заряд, упакованный в небольшой объем пространства. Он имеет высокую плотность заряда и будет оказывать заметное искажающее воздействие на любые отрицательные ионы, которые случайно окажутся рядом с ним.

Более крупный ион 2+ имеет такой же заряд, распределенный по большему объему пространства. Его плотность заряда будет ниже, и это вызовет меньшее искажение ближайших отрицательных ионов.

Структура карбонат-иона

Если бы вы выяснили структуру карбонат-иона, используя «крестики-точки» или какой-либо аналогичный метод, вы, вероятно, получили бы:

На нем показаны две одинарные углерод-кислородные связи и одна двойная, причем два атома кислорода имеют отрицательный заряд. К сожалению, в реальных карбонат-ионах все связи идентичны, а заряды распределены по всему иону, хотя и сосредоточены на атомах кислорода.Мы говорим, что обвинения делокализованы .

Это более сложная версия связывания, с которой вы могли столкнуться в бензоле или ионах, таких как этаноат. Для целей этой темы вам не нужно понимать, как возникла эта связь.

Примечание: Если вам интересно, вы можете перейти по этим ссылкам к бензолу или органическим кислотам. Любая из этих ссылок может вовлечь вас в довольно трудоемкий обходной путь!

На следующей диаграмме показаны делокализованные электроны.Затенение предназначено для того, чтобы показать, что их больше шансов найти вокруг атомов кислорода, чем рядом с углеродом.

Поляризация карбонат-иона

А теперь представьте, что происходит, когда этот ион помещается рядом с положительным ионом. Положительный ион притягивает к себе делокализованные электроны карбонатного иона. Карбонат-ион становится поляризованным.

При нагревании диоксид углерода высвобождается, оставляя оксид металла.

Сколько вам нужно нагреть карбонат до того, как это произойдет, зависит от того, насколько поляризован ион. Если он сильно поляризован, вам нужно меньше тепла, чем если бы он только слегка поляризован.

Чем меньше положительный ион, тем выше плотность заряда и тем сильнее он влияет на карбонат-ион. По мере того как положительные ионы становятся больше по мере того, как вы спускаетесь по группе, они меньше влияют на карбонатные ионы рядом с ними. Чтобы компенсировать это, вам нужно нагреть соединение больше, чтобы углекислый газ вырвался наружу и покинул оксид металла.

Другими словами, по мере того, как вы спускаетесь по группе, карбонаты становятся более термически стабильными.

А как насчет нитратов?

Аргумент здесь точно такой же. Маленькие положительные ионы в верхней части группы поляризуют нитрат-ионы сильнее, чем более крупные положительные ионы внизу. Нарисовать диаграммы, чтобы показать, как это происходит, намного сложнее, потому что в процессе взаимодействия участвуют более одного нитрат-иона. От вас не ожидается, что вы попытаетесь нарисовать это на экзамене.

Объяснение тенденции с точки зрения энергетики процесса

Анализ изменений энтальпии

Если вы вычислите изменения энтальпии разложения различных карбонатов, вы обнаружите, что все изменения в значительной степени эндотермические. Это означает, что реакции, вероятно, придется постоянно подогревать, чтобы они происходили.

Примечание: Если вас не устраивают изменения энтальпии, вы можете изучить раздел энергетики Chemguide или мою книгу расчетов по химии.

Изменения энтальпии (в кДж / моль -1 ), которые я рассчитал из изменений энтальпии образования, приведены в таблице. Цифры для расчета содержания карбоната бериллия отсутствовали. Помните, что речь идет о реакции:

.

MgCO 3 +117
CaCO 3 +178
SrCO 3 +235
BaCO 3

Вы можете видеть, что реакции становятся более эндотермическими по мере продвижения вниз по группе.Именно этого и следовало ожидать, поскольку карбонаты становятся более термически стабильными. Вы должны подавать все большее количество тепловой энергии, чтобы они разложились.

Объяснение изменений энтальпии

Здесь начинаются трудности! Если вы не знакомы с циклами закона Гесса (или с циклами Борна-Габера) и с энтальпиями решетки (энергиями решетки), вы не поймете следующего момента. Не тратьте время зря, глядя на него.

Использование энтальпийного цикла

Вы можете покопаться, чтобы найти основные причины все более эндотермических изменений по мере того, как вы спускаетесь по Группе, построив цикл энтальпии, включающий энтальпии решетки карбонатов металлов и оксидов металлов.

Как ни странно, существует два способа определения энтальпии решетки. Чтобы сделать аргумент математически более простым, на остальной части этой страницы я буду использовать менее распространенную версию (что касается учебных программ уровня A в Великобритании):

Энтальпия решетки — это тепло, необходимое для разделения одного моля кристалла в его стандартном состоянии на отдельные газообразные ионы.Например, для оксида магния это тепло, необходимое для выполнения 1 моля этого изменения:

Примечание: Энтальпию решетки чаще определяют как тепло, выделяемое при образовании 1 моля кристалла из его газообразных ионов. В этом случае энтальпия решетки для оксида магния будет -3889 кДж · моль -1 . Термин, который мы здесь используем, точнее называть «энтальпией диссоциации решетки».

Интересующий нас цикл выглядит так:

Вы можете применить к этому закон Гесса и найти два маршрута, у которых будет одинаковое изменение энтальпии, потому что они начинаются и заканчиваются в одних и тех же местах.

По причинам, которые мы вскоре рассмотрим, энтальпии решетки как оксидов, так и карбонатов падают по мере того, как вы спускаетесь по группе. Но они падают с разной скоростью.

Энтальпия решетки оксида падает быстрее, чем карбонатная. Если вы внимательно подумаете о том, что происходит со значением общего изменения энтальпии реакции разложения, вы увидите, что оно постепенно становится более положительным по мере того, как вы спускаетесь по группе.

Объяснение относительного падения энтальпии решетки

Размер энтальпии решетки определяется несколькими факторами, одним из которых является расстояние между центрами положительных и отрицательных ионов в решетке.Силы притяжения максимальны, если расстояния между ионами малы. Если притяжения велики, то для разделения ионов потребуется много энергии — энтальпия решетки будет большой.

Энтальпии решетки как карбонатов, так и оксидов падают по мере того, как вы спускаетесь по группе, потому что положительные ионы становятся больше. Межионные расстояния увеличиваются, и притяжение становится слабее.

ионный радиус (нм)
Mg 2+ 0.065
Ca 2+ 0,099
O 2- 0,140
CO 3 2- ?

Энтальпии решетки падают с разной скоростью из-за разных размеров двух отрицательных ионов — оксида и карбоната. Оксид-ион относительно мал для отрицательного иона (0,140 нм), тогда как карбонат-ион велик (рисунок отсутствует).

В оксидах, например, когда вы переходите от оксида магния к оксиду кальция, межионное расстояние увеличивается с 0.От 205 нм (0,140 + 0,065) до 0,239 нм (0,140 + 0,099) — увеличение примерно на 17%.

В карбонатах на межионном расстоянии преобладает карбонат-ион гораздо большего размера. Хотя межионное расстояние будет увеличиваться на ту же величину, что и при переходе от карбоната магния к карбонату кальция, в процентах от общего расстояния увеличение будет намного меньше.

Некоторые выдуманные цифры ясно показывают это.

Я не могу найти значение радиуса карбонат-иона и поэтому не могу использовать реальные цифры.Ради аргумента предположим, что радиус карбонатного иона равен 0,3 нм. Межионные расстояния в двух случаях, о которых мы говорим, увеличились бы с 0,365 нм до 0,399 нм — увеличение всего примерно на 9%.

Скорость, с которой две энергии решетки падают при спуске по группе, зависит от процентного изменения при переходе от одного соединения к другому. Исходя из этого, энтальпия решетки оксидов должна падать быстрее, чем у карбонатов.

А как насчет нитратов?

Нитрат-ион больше, чем оксид-ион, и поэтому его радиус имеет тенденцию доминировать на межионном расстоянии.Энтальпия решетки оксида снова будет падать быстрее, чем у нитрата. если бы вы построили такой цикл дальше по странице, применимы те же аргументы.

Куда бы вы сейчас хотели пойти?

В меню группы 2. . .

В меню «Неорганическая химия». . .

В главное меню. . .

© Джим Кларк, 2002 г. (изменено в феврале 2015 г.)

.Удельная теплоемкость

— Calculator.org

Что такое удельная теплоемкость?

Удельная теплоемкость вещества, химического соединения или молекулы — это мера количества тепловой энергии, необходимой для повышения температуры единицы количества этого вещества в заданном интервале температур. Вода, например, имеет удельную теплоемкость 4,186 джоулей / грамм ° C. Другими словами, чтобы повысить температуру одного грамма жидкой воды на один градус Цельсия, вам нужно будет добавить 4.186 джоулей тепловой энергии в систему. Символ удельной теплоемкости обозначается как c или иногда C, в зависимости от способа измерения вещества. В системе СИ для удельной теплоемкости используются Дж / (кг · К).

Уравнение, связывающее удельную теплоемкость с тепловой энергией и температурой, можно записать следующим образом:

Q = mcΔT

Здесь Q берется как тепловая энергия, вложенная в определенное количество вещества с массой m, c — удельная теплоемкость вещества, а ΔT — изменение температуры.Преобразуя это уравнение для c, получаем:

c = Q / (м.ΔT)

, в котором единицы теплоемкости пересчитываются как количество энергии, деленное на массу и изменение температуры.

Многие люди не понимают, что такое фазовые переходы и удельная теплоемкость. Предположим, у нас есть литр воды комнатной температуры, которую мы хотим преобразовать в пар, и мы хотим знать изменение энтальпии, которое потребуется для того, чтобы поднять температуру воды до точки кипения, а затем изменить ее состояние на водяной пар.Вопреки тому, что можно было бы подумать, изменение энтальпии не является непрерывным между фазами, так что изменение энтальпии, необходимое для перевода воды из жидкого состояния в газовое состояние при температуре кипения, такое же, как изменение энтальпии, необходимое для нагрева воды и дополнительный градус C. Теплотворная способность воды различается в зависимости от состояния воды. Также необходимо добавить изменение энтальпии парообразования между фазовыми переходами жидкой воды в водяной пар, чтобы иметь точную картину полного изменения энтальпии, необходимого между фазами.

Большинство значений удельной теплоемкости почти постоянны для данного диапазона температур и состояния, за исключением очень низких температур. В таких случаях законы квантовой механики становятся все более важными, и удельная теплоемкость перестает быть классической. Однако модель удельной теплоемкости Эйнштейна-Дебая предсказывает значения теплоемкости при таких низких температурах.

Другой важный фактор, влияющий на удельную теплоемкость, — это различные степени свободы движения, доступные во многих различных химических соединениях.Определенные, более сложные молекулы имеют много степеней свободы, и это влияет на количество энергии, которое может храниться в соединении. В некоторых случаях изменение температуры может повлиять на изменение доступных степеней свободы, что может вызвать изменение удельной теплоемкости рассматриваемого вещества. Азот — один из таких примеров. При комнатной температуре азот имеет пять степеней свободы, но при более высоких температурах азот получает еще две степени внутренней свободы. С открытием этих дополнительных степеней свободы газообразный азот может накапливать больше энергии, что увеличивает его удельную теплоемкость.

Добавьте эту страницу в закладки в своем браузере, используя Ctrl и d или используя одну из следующих служб: (открывается в новом окне) .

Объяснение природного газа — Управление энергетической информации США (EIA)

Что такое природный газ?

Природный газ — это ископаемый источник энергии, который образовался глубоко под поверхностью земли. Природный газ содержит множество различных соединений. Самый крупный компонент природного газа — это метан, соединение с одним атомом углерода и четырьмя атомами водорода (Ch5). Природный газ также содержит меньшее количество жидких углеводородов (ШФЛУ, которые также являются жидкими углеводородными газами) и неуглеводородных газов, таких как диоксид углерода и водяной пар.Мы используем природный газ в качестве топлива, а также для производства материалов и химикатов.

Как образовался природный газ?

От миллионов до сотен миллионов лет назад и за долгие периоды времени останки растений и животных (например, диатомовых водорослей) образовали толстые слои на поверхности земли и на дне океана, иногда смешанные с песком, илом и карбонатом кальция. . Со временем эти слои были погребены под песком, илом и камнями. Давление и тепло превратили часть этого богатого углеродом и водородом материала в уголь, часть в нефть (нефть), а часть в природный газ.

Где находится природный газ?

В некоторых местах природный газ проникал в большие трещины и промежутки между слоями вышележащих пород. Природный газ, обнаруженный в этих типах пластов, иногда называют обычным природным газом . В других местах природный газ находится в крошечных порах (пространствах) в некоторых формациях сланца, песчаника и других типов осадочных пород. Этот природный газ упоминается как сланцевый газ или плотный газ , а иногда его называют нетрадиционным природным газом .Природный газ также встречается с месторождениями сырой нефти, и этот природный газ называется попутный природный газ . Залежи природного газа находятся на суше, а некоторые находятся на шельфе и глубоко под дном океана. Тип природного газа, обнаруженного в угольных месторождениях, называется метан угольных пластов .

Источник: адаптировано из информационного бюллетеня Геологической службы США 0113-01 (общественное достояние)

Нажмите для увеличения

Операторы готовят скважину для зарядов взрывчатого вещества, используемых при сейсморазведке

Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

Как мы находим природный газ?

Поиск природного газа начинается с геологов, изучающих структуру и процессы на Земле.Они определяют типы геологических формаций, которые могут содержать залежи природного газа.

Геологи часто используют сейсморазведку на суше и в океане, чтобы найти подходящие места для бурения скважин на природный газ и нефть. Сейсмические исследования создают и измеряют сейсмические волны в земле, чтобы получить информацию о геологии горных пород. Для сейсморазведки на суше может использоваться самосвал , который имеет вибрирующую подушку, которая ударяет по земле для создания сейсмических волн в подстилающей породе.Иногда используются небольшие количества взрывчатки. Сейсмические исследования, проводимые в океане, используют взрывы звука, которые создают звуковые волны, чтобы исследовать геологию под дном океана.

Если результаты сейсморазведки показывают, что на участке есть потенциал для добычи природного газа, проводится бурение и испытания разведочной скважины. Результаты теста предоставляют информацию о качестве и количестве природного газа, доступного в ресурсе.

Бурение скважин на природный газ и добыча природного газа

Если результаты испытательной скважины показывают, что в геологической формации достаточно природного газа для добычи и получения прибыли, пробурены одна или несколько эксплуатационных (или эксплуатационных) скважин.Скважины природного газа могут быть пробурены вертикально и горизонтально в пластах, содержащих природный газ. В традиционных месторождениях природного газа природный газ обычно легко течет вверх по скважинам на поверхность.

В США и некоторых других странах природный газ добывается из сланцев и других типов осадочных горных пород путем вытеснения воды, химикатов и песка в скважину под высоким давлением. Этот процесс, называемый гидроразрывом или гидроразрывом , и иногда называемый нетрадиционной добычей, разрушает пласт, высвобождает природный газ из породы и позволяет природному газу течь к скважинам и вверх на поверхность.В верхней части скважины на поверхности природный газ подается в сборные трубопроводы и направляется на газоперерабатывающие заводы.

Поскольку природный газ не имеет цвета, запаха и вкуса, газовые компании добавляют меркаптан в природный газ, чтобы придать ему отчетливый и неприятный запах, чтобы помочь обнаружить утечки в трубопроводах природного газа. Меркаптан — безвредное химическое вещество с запахом тухлых яиц.

Переработка природного газа для продажи и потребления

Природный газ, забираемый из скважин природного газа или сырой нефти, называется влажным природным газом , потому что, помимо метана, он обычно содержит ШФЛУ — этан, пропан, бутаны и пентаны — и водяной пар.Устьевой природный газ также может содержать неуглеводороды, такие как сера, гелий, азот, сероводород и диоксид углерода, большая часть которых должна быть удалена из природного газа перед его продажей потребителям.

Из устья скважины природный газ направляется на перерабатывающие предприятия, где удаляются водяной пар и неуглеводородные соединения, а ШФЛУ отделяется от влажного газа и продается отдельно. Некоторое количество этана часто остается в обработанном природном газе. Отделенный ШФЛУ называется сжиженными газами завода по производству природного газа (NGPL), а переработанный природный газ называется сухой , потребительского качества или трубопроводного качества природным газом.Часть устьевого природного газа достаточно сухая и без обработки удовлетворяет стандартам трубопроводной транспортировки. Химические вещества, называемые одорантами, добавляются в природный газ, чтобы можно было обнаружить утечки в газопроводах. Сухой природный газ по трубопроводам направляется в подземные хранилища или в распределительные компании, а затем потребителям.

В местах, где нет трубопроводов природного газа для отвода попутного природного газа, добываемого из нефтяных скважин, природный газ может быть повторно закачан в нефтеносный пласт, либо его можно сбросить или сжечь (сжигать на факеле).Повторная закачка нерыночного природного газа может помочь поддерживать давление в нефтяных скважинах для увеличения добычи нефти.

Метан из угольных пластов может быть извлечен из угольных месторождений до или во время добычи угля, и его можно добавлять в трубопроводы природного газа без какой-либо специальной обработки.

Большая часть природного газа, потребляемого в Соединенных Штатах, производится в Соединенных Штатах. Часть природного газа импортируется по трубопроводам из Канады и Мексики. Небольшое количество природного газа также импортируется в виде сжиженного природного газа.

Последнее обновление: 6 декабря 2019 г.

.

No related posts.

Leave a Reply

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *