1 Helena Stech: Scenariusz lekcji Analiza energetyczna procesów cieplnych powtórzenie. Temat: Analiza energetyczna procesów cieplnych powtórzenie. Scenariusz lekcji fizyki w gimnazjum Cele lekcji: - powtórzenie wiadomości o procesach cieplnych, - łączenie wiedzy poznanej na lekcji z praktyką, - rozwijanie umiejętności współpracy w grupie. Po lekcji uczeń potrafi: - wyjaśnić pojęcie energii wewnętrznej, - na czym polegają procesy: topnienia, krzepnięcia, parowania, skraplania, wrzenia, - wyjaśnić, co to jest ciepło topnienia, krzepnięcia, parowania i skraplania, - zaprojektować i przeprowadzić doświadczenie pozwalające wyznaczyć temperaturę końcową mieszaniny, - układać bilans cieplny i rozwiązać zadanie tekstowe z jego wykorzystaniem. Czas pracy: 45 minut. Forma: praca w grupach nad określonymi zadaniami oraz praca indywidualna. Materiały: zadania dla grup, zasady pracy w grupie, zlewki, woda, termometry, kalorymetr.
2 Przebieg lekcji: Faza wstępna: 1. Podanie tematu lekcji. 2. Podział klasy na pięć grup 5-cio osobowych. 3. Podanie zasad pracy w grupie oraz sposobu oceniania. 4. Rozdanie zadań do wykonania, zgromadzenie sprzętu laboratoryjnego. Faza realizacyjna: Zadanie 1. Krzyżówka. Uczniowie w grupach wypełniają krzyżówkę, zapamiętują hasło. Nauczyciel zbiera wypełnione krzyżówki do sprawdzenia. Czas na wykonanie zadania 10 min. Lider grupy podaje hasło i wyjaśnia jego znaczenie. Zadanie 2. Zależność zmian temperatury od ilości ciepła dostarczonego w procesie topnienia substancji. Uczniowie pracują w grupach czas pracy 3 minuty. Liderzy grup prezentują wyniki. Zadanie 3. Wyznaczanie temperatury końcowej mieszaniny na podstawie doświadczenia i sprawdzeniewynikuzapomocą obliczeń, korzystając z bilansu cieplnego. Czas pracy 7 minut. Liderzy grup prezentują wyniki. Zadanie 4. Rozwiązanie zadania tekstowego z wykorzystaniem bilansu cieplnego czas pracy 7 minut. Liderzy grup podają wyniki.
3 Zadanie 5. Rozwiązanie zadania z obliczeniem wartości ciepła krzepnięcia substancji. Odszukanie w tabelach na końcu podręcznika, jaka to mogła być substancja czas pracy 5 minut. Liderzy grup podają wyniki. Zadanie 6. Pojęciom oznaczonym liczbami przyporządkuj odpowiednie informacje oznaczone literami. Czas pracy 3 minuty. Liderzy grup przedstawiają swoje przyporządkowania. Faza podsumowująca: 1. Ocena pracy uczniów w grupach. 2. Zadanie pracy domowej. Zadanie 7. Ile ciepła trzeba dostarczyć bryłce lodu o masie 30 dag i temperaturze 10 C, aby ją całkowicie stopić. Potrzebne wielkości odszukaj w tabeli na końcu podręcznika.
4 KARTA PRACY UCZNIA Zadanie 1. Rozwiąż krzyżówkę i podaj znaczenie hasła. 1 W R Z E N I E 2 J E D N O S T K I 3 K R Z E P N I Ę C I E 4 P A R O W A N I E 5 B E Z W Z G L Ę D N E G O 6 C I E P Ł O 7 S U B L I M A C J A 8 K E L W I N 9 T E R M O M E T R 10 P R O M I E N I O W A N I E 11 K O N W E K C J A 12 K R Z E P N I Ę C I A 13 P O W I E T R Z E 14 K A L O R Y M E T R 15 S Z R O N 16 T E R M O D Y N A M I K I 17 I Z O L A T O R 1. Gwałtowne parowanie w całej objętości cieczy. 2. Celsjusza, Farenheita, to temperatur. 3. Zjawisko odwrotne do topnienia. 4. Zmiana cieczy w gaz. 5. Temperaturę 0Knazywacię temperaturą zera 6. Ilość energii wewnętrznej, która jest przekazywana podczas kontaktu cieplnego dwóch ciał o różnych temperaturach. 7. Przejście substancji ze stanu stałego w stan gazowy. 8. Symbol K jednostki temperatury. 9. Służy do pomiaru temperatury. 10. Cieplny przepływ energii przez próżnię, np. ze Słońca na Ziemię. 11. Cieplny przepływ energii w cieczach i gazach. 12. Temperatura topnienia jest równa temperaturze 13. Popularny izolator cieplny. 14. Naczynie służące do doświadczeń zciepła. 15. Jedna ze stałych postaci wody. 16. Pierwsza zasada 17. Ciało, które źle przewodzi energię. Czas pracy 10 minut.
5 Zadanie 1. Rozwiąż krzyżówkę i podaj znaczenie hasła. 7 5 1 2 3 4 6 10 12 16 13 14 17 8 11 9 15 1. Gwałtowne parowanie w całej objętości cieczy. 2. Celsjusza, Farenheita, to temperatur. 3. Zjawisko odwrotne do topnienia. 4. Zmiana cieczy w gaz. 5. Temperaturę 0Knazywacię temperaturą zera 6. Ilość energii wewnętrznej, która jest przekazywana podczas kontaktu cieplnego dwóch ciał o różnych temperaturach. 7. Przejście substancji ze stanu stałego w stan gazowy. 8. Symbol K jednostki temperatury. 9. Służy do pomiaru temperatury. 10. Cieplny przepływ energii przez próżnię, np. ze Słońca na Ziemię. 11. Cieplny przepływ energii w cieczach i gazach. 12. Temperatura topnienia jest równa temperaturze 13. Popularny izolator cieplny. 14. Naczynie służące do doświadczeń zciepła. 15. Jedna ze stałych postaci wody. 16. Pierwsza zasada 17. Ciało, które źle przewodzi energię. Czas pracy 10 minut.
6 Zadanie 2. Wykres na rysunku przedstawia zależność zmian temperatury od ilości ciepła dostarczonego pewnej substancji w procesie jej topnienia. Odpowiedz na podstawie wykresu, w jakim stanie skupienia substancja ta ma większe ciepło właściwe? Jak to uzasadnić na podstawie wykresu? Czas pracy 3 minuty. Zadanie 3. Mając do dyspozycji T[C] C A B zlewki z wodą ciepłą izimną, kalorymetr Q[J] oraz termometr 0 wyznacz temperaturę końcową mieszaniny obu wód i wyniki sprawdź za pomocą obliczeń, korzystając z bilansu cieplnego. Zadanie 4. Do wanny zawierającej 30 l wody o temperaturze 20 C dolano 10 l wody o temperaturze 80 C. Jaka będzie temperatura wody po jej wymieszaniu? Ciepło właściwe wody wynosi 4200 J/kg C. Czas pracy 7 minut. Zadanie 5.
7 Pewna ciecz o masie 600 g, będąca w temperaturze krzepnięcia, oddała 88,8 kj energii cieplnej, zamieniającsię w ciało stałe o tej samej temperaturze. Jakie jest jej ciepło krzepnięcia? Czas pracy 5 minut Zadanie 6. Pojęciom oznaczonym liczbami przyporządkuj odpowiednie informacje oznaczone literami. 1. ciepło krzepnięcia 2. ciepło topnienia 3. ciepło skraplania 4. temperatura topnienia 5. ciepło parowania a) jest równe ilości ciepła, które jest potrzebne, aby 1 kg cieczy zamienić wparę b) jest równe ilości ciepła, które oddaje 1 kg pary zamieniającsię wcieczwtemperaturze skraplania c) jest równe temperaturze krzepnięcia dla ciał o budowie krystalicznej d) jest równe ciepłu topnienia dla danego ciała, e) jest równe ilości ciepła, które jest potrzebne, aby 1 kg substancji będącej w stanie stałym zamienić w ciecz w temperaturze topnienia Czas pracy 3 minuty.