Пароутворення й конденсація. Насичена і ненасичена пара

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Конспект уроку з фізики на тему:

«Пароутворення й конденсація. Насичена і ненасичена пара»

Конспект уроку на тему: «Пароутворення й конденсація. Насичена і ненасичена пара»

Тема: Пароутворення і конденсація. Насичена і ненасичена пара.

Мета уроку: повторити й поглибити знання учнів про випаровування та конденсацію; познайомити з поняттям «насичена й ненасичена пара»

Тип уроку: вивчення нового матеріалу

Хід уроку

1. Організаційний момент.

Вітаємося з учнями. Відмічаємо відсутніх на уроці , пропонуємо учням підготуватись до уроку. Мобілізація учнів на продуктивну роботу.

2. Перевірка домашнього завдання.

Вияснюємо, які проблеми виникли в учнів під час виконання домашнього завдання.

3. Актуалізація опорних знань.

Проводимо фронтальне опитування учнів. Виконуємо з учнями усні вправи.

4. Повідомляємо тему і мету уроку.

Повідомляємо учням , що на уроці ми будемо формувати уявлення про пароутворення і конденсацію, а також про насичену і ненасичену пару.

5. Мотивація навчальної діяльності.

Пояснюємо для якої мети нам потрібно знати матеріали цієї теми.

6. Демонстрації.

А) Залежність швидкості випаровування від площі вільної поверхні; температури; руху повітря.

Б) Охолодження рідини під час випаровування.

В) Кипіння води при зниженому тиску.

7. Вивчення нового матеріалу.

А) Пароутворення.

Процес перетворення рідини в пару називається пароутворенням. Якщо пароутворення відбувається з вільної поверхні рідини, воно називається випаровуванням. Випаровування відбувається за будь-якої температури: наприклад, вода поступово «вивітрюється» з будь-якої відкритої посудини. Від яких же факторів залежить швидкість випаровування? Виконавши ряд дослідів і проаналізувавши їх результати з учнями, можна зробити висновок, що швидкість випаровування залежить:

а) від температури рідини;

б) від роду рідини;

в) від величини вільної поверхні рідини;

г) від швидкості видалення пари з поверхні рідини.

Спостереження й досліди показують, що випаровуються і тверді тіла. Випаровується, наприклад лід, тому білизна висихає і на морозі. Випаровується нафталін, тому ми відчуваємо його запах. Цей процес називають сублімацією. Одночасно з випаровуванням відбувається перехід молекул з пари в рідину (конденсація). Як правило, конденсація відбувається на поверхні рідини або твердого тіла, або ж вимагає наявності в газі центрів конденсації. їх роль відіграють різні домішки або пилинки. Конденсація пари супроводжується виділенням енергії. Пара конденсату пояснює утворення хмар, випадання роси.

Б) Молекулярна картина випаровування.

Серед молекул рідини завжди є молекули, кінетична енергія яких достатня для того, щоб, подолавши тяжіння інших молекул, вилетіти з рідини. Саме з цієї причини й відбувається випаровування. А оскільки рідину залишають найшвидші молекули, середня кінетична енергія молекул, що залишилися, зменшується. Ось чому рідина під час випаровування охолоджується.

В) Кипіння.

Учні повинні чітко уявляти, що спільного між кипінням і випаровуванням, і в чому полягає істотна відмінність між ними. Кипіння, як і випаровування, -- це пароутворення. Випаровування відбувається з поверхні рідини за будь-якої температури і з будь-яким зовнішнім тиском; а кипіння -- це пароутворення в усьому об'ємі рідини за характерної для кожної речовини температури, яка залежить від зовнішнього тиску.

Кипіння -- це інтенсивний перехід рідини в пару, який відбувається під час утворення пухирців пари у всьому об'ємі рідини за певної температури.

Температуру, за якої рідина кипить, називають температурою кипіння. Під час кипіння температура рідини не змінюється. Кожна речовина має свою температуру кипіння. Щоб температура випаровування рідини не змінювалася, до рідини необхідно підводити певну кількість теплоти. Для характеристики енергетичних витрат на випаровування рідин вводиться поняття питомої теплоти пароутворення.

Питома теплота пароутворення r чисельно дорівнює кількості теплоти, необхідної для того, щоб перетворити на пару 1 кг рідини за незмінної температури:

Якщо рідину спочатку потрібно нагріти до температури кипіння, а потім перетворити на пару, то загальна кількість теплоти дорівнює:

Г) Насичена і ненасичена пара.

Калюжі після дощу за вітряної погоди сохнуть швидше, ніж за тієї ж температури в безвітря. Це доводить наступне: для випаровування рідини потрібно, щоб пара, яка утворюється, зникала.

Якщо процес випаровування відбувається в закритій посудині, то за деякий час кількість рідини в посудині припинить зменшуватися, хоча швидкі молекули продовжуватимуть переходити в пару. Це відбувається тому, що одночасно з випаровуванням в посудині відбувається конденсація.

Якщо рівень рідини не змінюється, це означає, що обидва процеси йдуть з однаковою швидкістю, тобто за кожну секунду рідина покидає в середньому стільки ж молекул, скільки їх переходить з пари в рідину. У цьому випадку говорять, що рідина і пара перебувають у динамічній рівновазі.

Пара, що знаходиться в динамічній рівновазі зі своєю рідиною, називають насиченою парою.

Саме така пара знаходиться над поверхнею рідини в закритій посудині. Якщо процес випаровування йде швидше за процес конденсації, говорять, що над рідиною знаходиться ненасичена пара. Якщо повітря з посудини, у якій знаходиться рідина, попередньо відкачано, то над поверхнею рідини буде знаходитися тільки насичена пара.

8. Закріплення вивченого матеріалу.

А). Тренуємося розв'язувати задачі:

1. Кухоль з водою плаває в каструлі, що стоїть на вогні. Чи закипить вода в кухлі?

2. Поясніть:

а) схожість між насиченою парою та ідеальним газом;

б) різницю між ними.

Б). Контрольні запитання:

1. Якщо накрити банку кришкою, то рівень води в ній не буде знижуватися. Чи означає це, що кришка «зупиняє» випаровування води?

Відповідь: Ні, не означає. Випаровування відбувається безперервно. Просто над поверхнею води утворюється насичена пара. І вода в банку знаходиться в динамічній рівновазі з цим паром. Вода безперервно випаровується, пар безперервно конденсується. Рівень води не змінюється, якщо не міняти температуру банки.

2. Чому ви відчуваєте холод, виходячи з річки після купання?

Відповідь: а як же інакше, - ми виходимо з води з тонкою плівкою рідини на оголених частинах тіла, яка інтенсивно випаровуючись відбирає тепло у тіла, з якого випаровується, так само діє піт, тільки.

3. Чому гарячий чай охолоне набагато швидше, якщо його перелити з склянки в маленьку таріль?

Відповідь: У блюдечку площа поверхні, з якої відбувається випаровування, більше, ніж в склянці .

Розв'язування задач:

Вправа 27

Задача 4.

Яка кількість теплоти виділиться при охолоджені 200 г водяної пари, температура якої 100?

Розв'язання:

Дано:

m = 200 г = 200 кг Для даного процесу:

r = 2,3

Q-?

Відповідь:

Задача 2

Чому дорівнює густина насиченої водяної пари за температури 14С?

Відповідь: Густина насиченої пари води знаходимо за таблицею 1 до параграфа 25. При температурі 14С густина насиченої пари

.

9. Підсумки уроку.

Що ми дізналися на уроці:

* Процес перетворення рідини на пару називається пароутворенням. Якщо пароутворення відбувається з вільної поверхні рідини, воно називається випаровуванням.

* Процес переходу молекул з пари в рідину називають конденсацією.

* Кипіння -- це інтенсивний перехід рідини в пару, який відбувається при утворенні пухирців пари по всьому об'єму рідини за певної температури.

* Питома теплота пароутворення L чисельно дорівнює кількості теплоти, необхідної для того, щоб звернути на пару 1 кг рідини за незмінної температури.

* Пар, що знаходиться в динамічній рівновазі зі своєю рідиною, називають насиченою парою.

10. Домашнє завдання.

Параграф 47, ст. 152. Вправа 27. Задача 5, 6.

Размещено на Allbest.ru