Неге аз су көп суға қарағанда тезірек жылиды?

Өмірден алынған сұрақ және болжам

Асүйде аз және көп су құйылған екі шыныаяқ тұр. Екеуі бірдей энергия алса, температурасы әртүрлі өзгеруі мүмкін. Алғашқы жуықтауда су көбірек болса, энергия бөлінетін бөлшектер саны да көп. Бірақ қыздырғыш қуаты бірдей болғанымен, сыртқа кететін шығын міндетті түрде бірдей емес. Екі есе көп суды сол 5 °C-қа жылыту үшін қанша энергия керегін болжаңыз.

Түсіндіруге дейін бір минут тоқтаңыз: нені көресіз деп күтесіз және неліктен? Есептемей тұрып болжамды жазыңыз. Сабақтан кейін нені байқағаныңызды, берілген сандардан нені есептегеніңізді және көзге көрінбейтін бөлшектер жайында нені тек болжағаныңызды бөлек көрсетіңіз. Осылайша әдемі жауаппен тәжірибені алмастырмай, модельді түзете аласыз.

Жаңа сөздерді түсінейік

Масса m осы модельдегі зат мөлшерін сипаттайды, мұнда килограммен өлшенеді. Меншікті жылу сыйымдылығы c — күйі өзгермегенде 1 кг зат температурасын 1 °C-қа көтеруге қажет энергия; мектеп моделінде су үшін c ≈ 4200 Дж/(кг·°C). Температура өзгерісі ΔT = Tсоң − Tбасы. Алынған энергия Q ≈ mcΔT. «Меншікті» сөзі «масса бірлігіне шаққанда» дегенді білдіреді.

Сандармен талдау

Оқу деректері: 0,2 кг су 20-дан 25 °C-қа дейін жылынды. ΔT = 5 °C, сондықтан Q ≈ 0,2 × 4200 × 5 = 4200 Дж. 0,4 кг үшін сол өзгеріске 8400 Дж керек. Бұл жеңілдетілген модельде судың алған энергиясы; шын құрал ыдысты қыздыруға және ауаға кеткен шығынға байланысты көбірек энергия жұмсар еді.

Қауіпсіз тексеріңіз

Қыздырғышсыз 0,2 және 0,4 кг деп белгіленген екі ыдысты салып, есептерді салыстырыңыз. Үйде бөлме температурасындағы әртүрлі су болса, тек бастапқы температураны өлшеуге болады; плитаны қосу және қайнаған су керек емес. Әр қадамдағы бірлікті тексеріңіз: кг × Дж/(кг·°C) × °C = Дж.

Жиі кездесетін қате

Қате: ΔT = 5 °C орнына 25 °C қою. Формула соңғы белгіні емес, өзгерісті сипаттайды. c мен массаны оқу шарты ретінде алғанда, 4200 Дж-ді «өлшедік» деуге де болмайды.

Тірек картасы

Енді өзіңіз

Дайын шешімді жауып қойыңыз. Жүйенің шекарасын сызыңыз: ішінде не, сыртында не бар? Энергия берілуінің бағыттарын және шамалардың бірліктерін белгілеңіз. Шарттағы тек бір санды өзгертіп, нәтиженің қай бағытта өзгеретінін сөзбен түсіндіріңіз. Тәжірибе жасалмаса, «өлшенді» демей, «оқу деректері бойынша есептелді» деп жазыңыз.

Зертхана журналына жазба

Төрт жол толтырыңыз: сұрақ; бастапқы болжам; бақылау не берілген сандар; қолданылу шарттары бар түзетілген қорытынды. Қатенің бір нақты көзін атаңыз: дәл емес термометр, бөлмеге кеткен энергия, су мөлшерінің өзгеруі немесе басқа шарт. Келесі сабақта осы қорытындыға қайта оралып, жаңа жағдайға жарай ма, тексеріңіз.

Келесі сабақ: Мұз ерігенде энергия қайда кетеді?