Scenariusz lekcji I. Cele lekcji
1) Wiadomości Uczeń wie :
• co to jest ciepło właściwe,
• jak obliczyć ilość ciepła pobranego lub oddanego przez ciała.
2) Umiejętności Uczeń umie:
• odszukać w tabeli wartość ciepła właściwego dla danej substancji,
• rozwiązywać zadania dotyczące ciepła właściwego.
II. Metoda pracy
doświadczenie, pogadanka, dyskusja.
III. Środki dydaktyczne
palnik lub grzałka elektryczna, zlewka, termometr.
IV. Przebieg lekcji
1) Faza przygotowawcza
a) Sprawy organizacyjno – porządkowe:
• sprawdzenie obecności.
b) Powtórzenie wiadomości z ostatniej lekcji.
c) Podanie celu i formy pracy na lekcji.
d) Podanie tematu lekcji.
2) Faza realizacyjna
a) Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: od czego zależy ilość pobranego ciepła?
b) Aby odpowiedzieć na to pytanie nauczyciel przeprowadza dwa doświadczenia.
• Doświadczenie 1.
Wlewamy do zlewki wodę o temperaturze pokojowej. Wkładamy do środka termometr i odczytujemy temperaturę. Następnie umieszczamy zlewkę na statywie i umieszczamy pod nią palnik gazowy ( elektryczny lub na denaturat). Podgrzewamy wodę w zlewce
odczytując, co 60s temperaturę. Dokonujemy kilku takich odczytów, które można przedstawić w tabelce.
Nauczyciel pyta uczniów: co charakterystycznego można odczytać z tabeli wyników?
Nauczyciel formułuje wniosek: przyrost temperatury wody jest wprost proporcjonalny do czasu jej ogrzewania i ilości pobranego ciepła.
T Q~∆
Q- ilość ciepła pobranego przez ciała
∆T- przyrost temperatury
Nauczyciel pyta uczniów: co zaobserwują, gdy masę wody zwiększymy dwukrotnie.
• Doświadczenie 2.
Wykonujemy takie same czynności jak w doświadczeniu 1., przy zwiększonej dwukrotnie masie wody.
Nauczyciel pyta uczniów: co można charakterystycznego odczytać z tabeli wyników?
Nauczyciel formułuje wniosek: ilość pobranego ciepła jest wprost proporcjonalna do jego masy.
m Q ~
Q- ilość ciepła pobranego przez ciała m- masa ciał
• Nauczyciel pyta uczniów: jakie byłyby wyniki doświadczenia, gdyby w pierwszym doświadczeniu zamiast wody użyto nafty lub denaturatu?
c) Nauczyciel formułuje wniosek: ilość pobranego ciepła zależy od rodzaju substancji, z której zbudowano ciało.
Tą charakterystyczną dla danej substancji wielkość nazywamy ciepłem właściwym, co oznaczamy jako c .w
T m cw Q
= ∆ , gdzie c - ciepło właściwe,w
Q- dostarczona ilość ciepła,
∆T- przyrost temperatury.
Jednostka: [c ] = w
kgK
J lub w o
kgC c ]= J
[ .
Przykładowa tabela ciepła właściwego dla różnych substancji( zazwyczaj znajduje się na końcu podręcznika):
Substancja Ciepło właściwe
⋅K kg
J
Cyna Cynk Glin Lód (0o)
Miedz Ołów Żelazo Gliceryna
Rtęć Woda Powietrze
Tlen
222 389 902 2100
385 128 452 2430
139 4190 1005 916 d) Nauczyciel definiuje pojęcie ciepła właściwego:
Ciepło właściwe jest równe liczbowo ilości ciepła, które potrzebne jest do ogrzania 1kg masy danej substancji o 1K lub o 1 oC (przyrost temperatury o 1K lub o 1oC ma tę samą wartość).
e) Nauczyciel definiuje ilość ciepła pobieranego lub oddawanego przez ciało.
Ilość ciepła pobieranego lub oddawanego przez ciało można obliczyć ze wzoru:
T m c
Q= w ∆ , gdzie:
c - ciepło właściwe,w
Q- ilość ciepła dostarczona lub odebrana,
∆T- przyrost temperatury.
f) Rozwiązywanie zadań:
Zadanie 1.
Jaką ilość energii cieplnej trzeba dostarczyć wodzie o masie 0,5 kg i temperaturze 20oC, aby ją ogrzać do temperatury 100 oC?
Zadanie 2.
Kulka o masie 2 kg i temperaturze 30 oC, ogrzewając się, pobrała 198660 J ciepła i osiągnęła temperaturę 800 oC. Jakie jest ciepło właściwe substancji, z której wykonana została kulka? Jaka to substancja?
3) Faza podsumowująca
a) Powtórzenia pojęcia ciepła właściwego oraz zależności potrzebnej do obliczania ilości ciepła oddanego lub pobranego.
b) Zadanie pracy domowej:
V. Bibliografia
1) G. Francuz - Ornat, T. Kulawik, M. Nowotny - Różańska „Fizyka i astronomia dla gimnazjum”, Wydawnictwo Nowa Era, Warszawa 1999
VI. Załączniki Praca domowa Zadanie 1.
Jaka była masa gliceryny, jeżeli po dostarczeniu jej energii cieplnej równej 200kJ jej temperatura podniosła się z 0 oC do 120oC?
Zadanie 2.
Bryłka metalu o masie 0,3kg, oziębiając się od temperatury 400 oC do 0 oC, oddała 46 680 J ciepła. Oblicz ciepło właściwe metalu. Jaki to metal?
VII. Czas trwania lekcji 45 minut
VIII. Uwagi do scenariusza
