Итоги главы 1 Тепловые явления — Проекты и исследования — 1 — стр. 99

Слайд 1: Введение в тему

Заголовок: Ледяной калориметр

Текст:

- Ледяной калориметр — это прибор для определения количества теплоты, передаваемой от горячего тела к окружающей среде, основанный на таянии льда.

- Используется для измерения количества теплоты, потерянной телом при охлаждении, и для вычисления удельной теплоёмкости материалов.

Изображение: Илюстрация калориметра (например, кусок льда, в который помещается нагретое тело).

Слайд 2: Как работает ледяной калориметр?

Заголовок: Принцип работы

Текст:

- Горячее тело помещается в углубление льда, и его тепло передается льду.

- Лед тает, превращаясь в воду.

- Масса растаявшего льда измеряется, и это количество можно использовать для вычисления утраченной телом теплоты.

Изображение: Схематическое изображение калориметра с нагретым телом и льдом.

Слайд 3: Описание опыта

Заголовок: Эксперимент

Текст:

1. Тело (например, медная гирька массой 100 г) нагревают до известной температуры (например, 50°C).

2. Тело помещается в углубление в куске льда (температура льда 0°C), где оно отдает свою теплоту льду.

3. Лед тает, превращаясь в воду.

4. Количество растаявшего льда измеряется и используется для расчета теплоты, потерянной телом.

Изображение: Изображение льда, который тает, а рядом — гирька, температура которой уменьшается.

Слайд 4: Теория теплоты и расчет

Заголовок: Рассчет удельной теплоёмкости

Текст:

1. Теплота, потерянная телом:

\( Q_{\text{тело}} = m_{\text{тело}} c_{\text{меди}} (T_1 - T_2), \)

где \( m_{\text{тело}} \) — масса тела, \( c_{\text{меди}} \) — удельная теплоёмкость меди, \( T_1 \) и \( T_2 \) — начальная и конечная температуры тела.

2. Теплота, полученная льдом:

\( Q_{\text{лед}} = m_{\text{лед}} L_f, \)

где \( m_{\text{лед}} \) — масса растаявшего льда, \( L_f \) — скрытая теплота плавления льда.

3. Применяем закон сохранения энергии:

\( m_{\text{тело}} c_{\text{меди}} (T_1 - T_2) = m_{\text{лед}} L_f. \)

4. Для нахождения удельной теплоёмкости меди:

\( c_{\text{меди}} = \frac{m_{\text{лед}} L_f}{m_{\text{тело}} (T_1 - T_2)}. \)

Изображение: Схема расчетов, формулы.

Слайд 5: Преимущества ледяного калориметра

Заголовок: Преимущества

Текст:

- Высокая точность измерений за счет минимальных тепловых потерь.

- Простота конструкции.

- Нет необходимости в сложных термометрах и других измерительных устройствах, как в других типах калориметров.

Изображение: Иллюстрация калориметра с подчеркиванием основных преимуществ.

Слайд 6: Применение ледяного калориметра

Заголовок: Применение

Текст:

- Исследования теплоёмкости материалов (например, меди, железа).

- Определение количества теплоты, передаваемой от горячего тела.

- Используется в школьных лабораториях и образовательных экспериментах.

Изображение: Калориметр в лабораторных условиях, с использованием разных материалов для измерений.

Слайд 7: Заключение

Заголовок: Заключение

Текст:

- Ледяной калориметр является важным и простым прибором для измерения тепла, что позволяет определить удельную теплоёмкость различных материалов.

- Это незаменимый инструмент в образовательных целях для демонстрации законов термодинамики и процессов теплообмена.

Изображение: Визуализация эксперимента с получением данных о теплоёмкости.

Возможный макет калориметра:

1. Корпус: Внешний корпус калориметра может быть выполнен из термостойкого материала, чтобы предотвратить теплопотери.

2. Основные элементы:

- Углубление для тела: Место для размещения нагретого тела, выполненное из материала, который хорошо проводит тепло (например, металла).

- Ледяная камера: Отсек, где размещается лед, который будет таять, получая тепло от тела.

- Весы: Для измерения массы растаявшего льда.

- Термометр: Для измерения температуры тела до и после охлаждения.

3. Примерная сборка: Внешний корпус, два отсека — для льда и тела. Для макета можно использовать пластик для корпуса, металл для углубления и обычный лед.