- Розкрити фізичну сутність процесу кипіння рідини.
- Пояснити сталість температури рідини під час кипіння.
- Ввести поняття кипіння рідини.
- Розкрити фізичну сутність процесу кипіння.
- Формувати вміння самостійно здобувати знання.
- Формувати вміння спостерігати, узагальнювати і робити висновки.
На розкидані по хребту і на схилах гори Тепе - Обидва великі щебеневі купи в 1904 році звернув увагу феодосійський інженер і лісничий Ф.І. Зибольд. Найчастіше в безпосередній близькості від куп знаходилися залишки старих керамічних трубопроводів. Намагаючись пояснити призначення цих насипних горбів, Зибольд прийшов до переконання, що вони є нічим іншим, як древніми акумуляторами вологи. Так виникла гіпотеза про те, що в Феодосії для отримання питної води з давніх-давен нібито вміли використовувати особливі конструкції - так звані "повітряні колодязі". (Малюнок 1)
Механізм їх дії полягав, на думку інженера, в наступному: в результаті добового перепаду температур на остигає каміння з атмосферного повітря осідав пар, що перетворювався в краплі води; стікаючи вниз, краплі поступово наповнювали чашу, влаштовану в основі кожної з щебеневих груд. (Малюнок 2)
Зібрана таким чином вода подавалася в міські цистерни з гончарним водопроводів. Зибольд підкріпив свою здогадку вдалим досвідом отримання води, виконаним на базі створеного ним в 1905-1912 рр. власного конденсатора вологи.
Конденсатор мав кам'яне дно, складене на гідравлічного вапна, підстава у вигляді круглого басейну діаметром 20 метрів. Краї басейну підняті, у вигляді кам'яної стіни з ухилом від периферії до центру з жолобом, що закінчується чавунною трубою. Конденсуючий конус у вигляді усіченого конуса був складний з морської берегової гальки діаметром 15-20 см, верхній діаметр конуса -8 м, висота - 6 м. За свідченням очевидців, конденсатор давав 360 літрів води на добу. На жаль, днище конденсатора виявилося недостатньо міцним, і через що утворилися тріщини вода пішла в грунт.
Успіх експерименту Зибольда набув широкого розголосу і увійшов в літературу як приклад відтворення забутого з плином часу нетрадиційного методу добування чистої питної води. На думку вчених, це був перший в світі вдалий досвід отримання конденсаційної води. Ф.І.Зібольд - перший і єдиний учений сучасності, якому вдалося розвинути це питання практично. (Слайд №3)
Більшість людей переконані в тому, що водяна пара білого кольору, і дуже дивуються, коли чують, що це не вірно. Насправді водяна пара абсолютно прозорий, невидимий, і не має кольору зовсім. Той білий туман, який в повсякденному житті називають парою, являє собою не пар у фізичному сенсі слова, а воду, розпорошеного в дрібні крапельки. Хмари також складаються не з пара, а з найдрібніших водяних крапельок.
1. Перевірка домашнього завдання. (Слайд №5) Фронтальне опитування.
2. Усне опитування учнів з рецензією відповідей по темам:
3. Робота з індивідуальними картками.
4. Практична робота: «Спостереження за процесом кипіння». (Слайд №6-7)
Пояснення нового матеріалу (Слайд №8)
Другим поширеним видом пароутворення є кипіння рідини.
Заслуховуємо звіт учнів про практичну роботу. (Слайд №9)
Отже, за допомогою дослідів встановлено, що поки рідина кипить, температура її залишається незмінною. Далі робота з підручником §18. Дати визначення кипіння.
З'ясуймо особливості процесу кипіння рідини. (Слайд №10)
Проблемне питання до класу
1. Коли в посудині ми помітимо поява численних бульбашок повітря?
2. Що можна сказати про розміри і числі бульбашок газу при подальшому підвищенні температури?
3 Що містять в собі бульбашки?
4. Чим можна пояснити зростання бульбашок?
5. Чому бульбашки спливають на поверхню води? Що ми спостерігаємо в цей момент?
6. Що відбувається з бульбашками на поверхні?
Коли такий пухирець досягає поверхні рідини, то тиск насиченої пари в ньому дорівнює атмосферному тиску на поверхні рідини. Бульбашка, досягнувши поверхні рідини, лопається, а знаходиться в ньому значна кількість насиченого пара виходить в навколишнє середовище. Процес зростання бульбашок з насиченою парою при однаковій температурі рідини і виділення цього пара в навколишнє середовище називається кипінням. (Слайди №11-12)
1. Кипіння рідини відбувається при однаковій температурі всієї рідини, коли тиск насиченої пари в бульбашках, дорівнює атмосферному тиску.
2. Температура, при якій рідина кипить, називається температурою кипіння.
Оскільки тиск насиченої пари визначається температурою, а кипіння настає при рівності його зовнішнього тиску, то звідси напрошується питання: «Від чого залежить температура кипіння рідини?»
Робота з учебніком§18.
При зменшенні зовнішнього тиску температура кипіння рідини знижується, а при збільшенні зовнішнього тиску - підвищується.
Стакан з водою кімнатної температури поміщаємо під скляний дзвін вакуумної установки, помістивши в воду термометр, і включаємо насос. Коли тиск знижується, вода в склянці закипає. (Слайд№14)
Кип'ятіння води може відбуватися і при підвищених температурах.
Застосовується в скороварках і автоклавах. (Слайд №15-17)
1. Який процес називається кипінням?
2. Коли відбувається кипіння рідини?
3. Як залежить температура кипіння рідини від зовнішнього тиску?
4. Чим пояснюється відмінність температур кипіння рідини?
5. Від чого залежить температура кипіння рідини?
6. Чи можна розплавити олово в воді при нагріванні? Якщо так, то за яких умов це можливо?
7. Рішення задач.
1. Які щі швидше охолонуть пісні або жирні?
Пісні. Жир на поверхні перешкоджає випаровуванню Так, якщо ви хочете, щоб ваша вода швидше закипіла, необхідно на поверхні утворювати жирову плівку, покласти шматочок жиру або масла.
2. Чому температура остигнула води в склянці завжди нижче кімнатної температури?
Тому що відбувається процес випаровування-ня молекул води з поверхні, і при цьому внутрішня енергія води знижується.
Завдання для любителів літератури
1. «Коли темний від вологи паркет кілька підсох і всі дзеркала вкрилися банним нальотом і дзвінки припинилися, Пилип Пилипович у сап'янових червоних туфлях стояв у передпокої» (М. А. Булгаков. Собаче серце.)
Випаровування і конденсація.
2. «- Що за дурні, прости господи, оті німці! - сказав голова.
Я б їх батогом, собачих дітей! Де це чувано річ, щоб парою кип'ятити можна ». (Н. В. Гоголь «Вечори на хуторі біля Диканьки»).
Чи можна водяною парою закип'ятити воду?
Можна, можливо. При теплообміні водяна пара віддає воді енергію, вода приймає енергію і нагрівається при цьому, якщо вода досягне температури кипіння, то вона закипить.
3. «- Світло треба гасити за собою в туалеті, ось що я вам скажу, Пелагея Петрівна, - говорила та жінка, перед якою була каструля з якою - то їжею, від якої валив пар, - а то ми на виселення на вас подамо ! »(М. А. Булгаков. Майстер і Маргарита).
Якщо з каструлі валить пар, чи можна сказати, що вода в каструлі закипіла? Від яких фізичних параметрів залежить швидкість випаровування рідини?
Випаровування води відбувається не тільки при температурі кипіння. Швидкість випаровування залежить від температури, від площі поверхні рідини, від зовнішніх факторів, від речовини.
§18 Питання №898 - 900 В.І. Лукашик.
Картки-завдання (для індивідуальної роботи)
- В якому випадку хліб швидше робиться черствим: коли його зберігають в закритому шафі або просто на столі? Чому?
- Чи впливає вітер на показання термометра?
- Крапля води, потрапивши на розпечену сковороду, починає на ній стрибати. Чому?
- Чому, бажаючи швидше висушити підлогу, воду розтирають по ньому?
- Як уберегти воду від випаровування у відкритому посуді?
- Поясніть, чому білизна швидше висихає в приміщенні з відкритою кватиркою.
- Чому сирі сірники не спалахують?
- Яке значення для організму має виділення поту?
- Чому дощ охолоджує повітря?
- Чому в гумовій одязі важко переносити спеку?
- Чому фонтани стримують жару?
- Чому ми не отримуємо опіку, короткочасно торкаючись мокрим пальцем гарячої праски?