Урок

Цель работы

• Объяснить значения агрегатных состояний веществ.
• Определить  удельную  теплоту  плавления льда.
• Уметь использовать лабораторные инструменты в процессе работы.

Руководство для учителя

В практической работе учащиеся работают в группах.

Учащиеся должны ознакомиться с такими темами, как агрегатные состояния веществ/количество тепла/удельная теплота плавления.

Перед началом практической работы познакомьте и обеспечьте учащихся всеми необходимыми материалами.

Раздайте ученикам рабочий лист для выполнения лабораторной работы. Вы можете скачать рабочий лист по ссылке:

Познакомьте учащихся с техникой безопасности:

Требования оформления лабораторных работ для учащихся

Лабораторные работы выполняются обучающимися в аудитории под непосредственным руководством преподавателя и при строгом соблюдении требований безопасности и охраны труда.

Лабораторные работы сопровождается выполнением измерений и вычислений. По результатам выполненной работы составляется отчет.

Отчет по выполнению лабораторной работы обучающимся должен содержать:

1. Название и номер лабораторной работы;
2. Наименование темы лабораторной работы;
3. Цель лабораторной работы;
4. Краткое описание лабораторной установки (если использовалась);
5. Методы измерений;
6. Ход лабораторной работы;
7. Результаты измерений и вычислений (обычно в виде таблиц) с обязательным указанием единиц измерения;
8. Результаты отдельных измерений; добавить фотоинструкцию
9. Результаты обработки полученных экспериментальных данных с оценкой погрешности измерений;
10. Графики,  схемы, чертежи;
11. Основные расчетные формулы с указанием величин, подлежащих измерению (все буквенные величины, входящие в формулы, должны быть объяснены);
12. Расчет и подробный анализ полученных результатов;
13. Выводы.

Для оценивания   предоставьте данный материал (PBL rubrics) учащимся, для того чтобы:

• ученики предварительно понимали по каким критериям им необходимо подготовиться,
• ученики сомостоятельно смогли дать соответствующую оценку своим коллегам.

Практическая часть работы

Шаг 1. Прежде чем приступить к работе, подготовьте необходимые маетриалы

• Горячая вода-стакан №1
• Мерный цилиндр (мензурка)
• Термометр
• Кусок льда

Шаг 2. Прежде всего, измерьте температуру горячей воды t

  Температура  горячей воды t=32,9 ºC

Шаг 3. Определите массу горячей воды. Для этого

• налейте 1 стакан горячей воды в мерный цилиндр
• определите V объем горячей воды. Объем горячей воды V= 24 мл = 24×10^-6 м3
• смотрите плотность воды в таблице. Плотность воды ρ = 1000кг / м3
• вычислить массу горячей воды по формуле m = ρ×V

Результат расчета

Масса горячей воды m = 0.024 кг

m = ρ×V = 1000 кг / м3 × 24×10^-6 м3 = 0,024 кг

Шаг 4. Поместите кусок льда в стакан с водой и слегка перемешайте, пока лед полностью не растает. Затем измерьте температуру смеси, в которой таял лед.

Температура смеси t=10 ºC

Шаг 5. Температура плавления льда t = 0 ºC

Шаг 6. Определите массу льда. Для этого

• налейте 1 стакан воды в мерный цилиндр
• определите V объем примесной воды. Объем примесной воды V= 31 мл = 31×10^-6 м3
• определите объем льда ,для этого смесь вычтет из объема воды объем воды. V (лед) = V (смесь) — V (вода)
• смотрите плотность воды в таблице. Плотность воды ρ = 900кг / м3
• вычислить массу льда по формуле m = ρ×V

Результат расчета

V (лед) = V ( смесь) — V (вода) 

V (лед) = (31 – 24) ×10^-6 м3 = 7 ×10^-6 м3

m (лед) = 900 кг / м3 × 7 × 10^-6 м3 = 0,0063 кг

Масса льда m = 0,0063 кг

Шаг 7. Введите все результаты в таблицу

Шаг 8. Используйте уровнение  теплового баланса, чтобы определить удельную теплоту плавления льда

Q (д) — количество тепла, выделяемое водой при 32,9°С

Q (п) — количество тепла, получаемого для таяния льда

Шаг 9. Результат расчетов

Удельная теплота плавления льда λ = 324400 Дж/кг

Шаг 10. Определите абсолютную и относительную погрешность по формулам ниже

Табличное значение удельной теплоты плавления — 340000Дж / кг

Δλ = 340000 – 324400 = 15600дж / кг

Шаг 11. Сделайте выводы о лабораторной работе

Заключение

В данной лабораторной работе учащиеся познакомились с агрегатными состояниями веществ. Таким образом, они  не только определили  удельную теплоту плавления льда, но и сравнили ее с табличным значением и провели расчеты.