Тепловые процессы · урок 9 из 21

Испарение

Физика · 8 класс · базовый уровень
ФРП «Физика» (базовый уровень), Москва – 2025 · строка R02 · PHY8-016

Паспорт: R02 «1.2 Тепловые процессы» (21 ч), урок 9/21, единица R02.13 «Испарение». Тип урока — Н (новый материал). Предыдущий урок PHY8-015 — удельная теплота плавления, парообразование и конденсация; следующий PHY8-017 — кипение.
Хронометраж: цели и актуализация 6 мин (сл. 2–3) · проблема и новый материал 15 (сл. 4–8) · исследование и закрепление 17 (сл. 9–16) · рефлексия 3 и ДЗ 2 (сл. 17). Если не успеваете — сл. 11 (закрытый сосуд) показать обзорно, задания 5–6 со сл. 15 перенести в ДЗ.
Оборудование: два термометра, кусочек ваты или марли, стакан воды; три стеклянные пластинки, пипетки, вода, спирт, растительное масло, секундомер; блюдце и стакан для опыта на дом.

R02.13

Цели урока

Сегодня вы научитесь

Распознавать испарение

в опытах и в природе, отличать от конденсации (REQ-1.2, REQ-1.3)

Объяснять испарение

движением молекул: почему жидкость охлаждается (REQ-1.6)

Исследовать

от чего зависит скорость испарения: таблица, график, вывод (REQ-1.11)

Применять

знания для объяснения явлений быта и техники (REQ-1.6)

REQ-1.2: «различать явления по описанию их характерных свойств и на основе опытов, демонстрирующих данное физическое явление». REQ-1.3: «распознавать проявление изученных физических явлений в окружающем мире, в том числе физические явления в природе…».
REQ-1.6: «объяснять физические процессы и свойства тел… строить объяснение из 1–2 логических шагов». REQ-1.11: «проводить исследование зависимости одной физической величины от другой… фиксировать результаты… в виде таблиц и графиков, делать выводы».
Элемент кодификатора EL-6.12 «Парообразование и конденсация. Испарение…»; явления в природе EL-6.18 — образование росы, тумана. Виды деятельности строки R02: «Наблюдение явлений испарения и конденсации. Исследование процесса испарения различных жидкостей. Объяснение явлений испарения и конденсации на основе атомно-молекулярного учения» — сл. 5–11.

повторение: R02.10–R02.12

Вспомним

Назовите переходы между состояниями

R02.13

Проблема

Вода не кипела. Куда она делась?

Лужа высохла, вода не кипела

Капля спирта на руке — холодит

R02.13

Модель

Испарение — вылет молекул с поверхности

Испарение — парообразование с поверхности жидкости. Идёт при любой температуре.

Вылетает молекула, чья энергия больше притяжения соседей.

R02.13

Почему жидкость охлаждается

Улетают самые быстрые — остальные «медленнее»

v_{ср} = \frac{48}{10} = 4, 8

v_{ср} = \frac{32}{8} = 4

v_{ср}

↓ ⇒

t

↓ — жидкость остывает

Модель: скорости 10 молекул в условных единицах. Сумма 4 + 7 + 3 + 5 + 9 + 2 + 5 + 4 + 6 + 3 = 48, среднее 4,8. Вылетели две самые быстрые (7 и 9): осталось 48 − 16 = 32 на 8 молекул, среднее 4.
Температура связана со средней скоростью движения молекул (PHY8-008). Средняя скорость оставшихся меньше — значит, температура жидкости понижается, внутренняя энергия уменьшается.
Если жидкость не нагревать, она при испарении охлаждается. Это ответ на вопрос со спиртом на руке.

R02.13

Опыт

Обернём термометр влажной ватой

Демонстрация: два одинаковых термометра; резервуар второго обернуть ватой, смоченной водой комнатной температуры. Через 3–5 мин показания влажного термометра понизятся на несколько градусов и перестанут меняться.
Вопрос: вода была той же температуры, что и воздух. Почему термометр охладился? (Вода испаряется с ваты и охлаждается, отбирая энергию у резервуара термометра.)
Если подуть на влажный термометр или взять спирт вместо воды, понижение будет больше. На этом принципе работает психрометр — прибор для определения влажности воздуха (уроки о влажности).

R02.13

Скорость испарения

От чего зависит скорость испарения

Род жидкости

спирт — быстрее воды

Температура

выше $t$ — быстрее

Площадь поверхности

больше $S$ — быстрее

Ветер

пар уносится — быстрее

R02.13 · исследование

Исследование

Как испаряются разные жидкости

Оборудование

3 стекла, 3 пипетки, вода, спирт, масло, секундомер

Порядок

Капнуть по одной капле на стёкла
Включить секундомер
Записать, когда капля исчезла
Сравнить, сделать вывод

Вид деятельности ФРП: «Исследование процесса испарения различных жидкостей». Можно выполнить в парах (8–10 мин) или показать результаты готовыми. Данные на диаграмме — примерные, у класса будут свои.
Проверяемое предположение (гипотеза): скорость испарения зависит от рода жидкости. Чтобы опыт был честным, всё остальное одинаково: объём капли, стекло, температура, нет сквозняка.
Вывод: быстрее всего испаряется спирт, медленнее — вода, масло практически не испаряется. ТБ: спирт легко воспламеняется — рядом не должно быть огня; работать в очках не требуется, но не пробовать на вкус.

R02.13 · исследование

График

50 г воды: в стакане и в тарелке

τ, ч	0	4	8
стакан, г	50	49	48
тарелка, г	50	42	34

Во сколько раз быстрее испаряется вода из тарелки?

\frac{16 г}{2 г} = 8

REQ-1.11: зависимость фиксируем таблицей и графиком. Обе линии — прямые: за равные промежутки времени испаряется одинаковая масса (при неизменных условиях).
За 8 ч из стакана испарилось 50 − 48 = 2 г, из тарелки 50 − 34 = 16 г, в 8 раз больше. Площадь поверхности тарелки (диаметр 20 см) примерно в 8 раз больше, чем у стакана (диаметр 7 см): (20 : 7)² ≈ 8.
Вывод: чем больше площадь поверхности жидкости, тем быстрее она испаряется. Типичная ошибка — читать по графику массу воды как массу испарившейся воды.

R02.13 · R02.12

Испарение и конденсация

Почему в закрытой банке вода не убывает

Испарение и конденсация идут одновременно. В открытом сосуде пар уходит, возвращается мало молекул — жидкость убывает. В закрытом пар накапливается, и наступает равновесие: сколько молекул вылетает, столько и возвращается.
Пар, находящийся в равновесии со своей жидкостью, называют насыщенным; если вылетает больше, чем возвращается, — ненасыщенным (термины учебника; подробно — на уроке о влажности воздуха).
Вопрос: почему варенье в открытой банке засахаривается, а в закрытой — нет? (Вода из открытой банки испаряется.)

R02.13 · R02.12

Энергия

Испарение забирает энергию, конденсация — отдаёт

Q = c m Δ t = 4200 \cdot 2 \cdot 5 = 42000 Дж

Вода 2 кг в глиняном кувшине остыла на 5 °C

R02.13 · R02.12

В природе и в быту

Испарение или конденсация?

Роса утром

конденсация

Пот в жару

испарение

Глиняный кувшин

испарение

Окно запотело

конденсация

Сначала классу угадать, затем открыть плашки. Роса: ночью воздух у земли охлаждается, водяной пар конденсируется на траве (EL-6.18: образование росы, тумана). Туман — тоже капельки воды, сконденсировавшиеся в воздухе.
Пот: испаряясь, охлаждает кожу — так организм защищается от перегрева. Глиняный кувшин: вода просачивается через поры и испаряется с поверхности, вода внутри остаётся прохладной. Запотевшее окно: водяной пар из тёплой комнаты конденсируется на холодном стекле.

R02.13

Осторожно

Типичные ошибки

Где ошибаются	Неверно	Верно
когда идёт	только при нагревании	при любой температуре
откуда	из всего объёма	только с поверхности
температура жидкости	при испарении растёт	понижается
запотевание стекла	испарение	конденсация
«пар над чайником»	белое облачко — это пар	пар невидим, облачко — капли

R02.13

Закрепление

Решите

1базаГде испарение: сохнет лужа; кипит чайник; запотели очки; сохнет бельё?

2базаПочему после купания на ветру холоднее, чем в безветренную погоду?

3базаПочему бельё сохнет быстрее развешанным, чем сложенным в тазу?

4повыш.Из стакана за 5 суток испарилось 10 г воды. За сколько суток столько же испарится из тарелки с площадью поверхности в 5 раз больше?

5повыш.Вода массой 0,5 кг в мокром глиняном кувшине остыла с 25 до 19 °C. Сколько теплоты она отдала?

c = 4200

Дж/(кг·°C)

6практикаСухой термометр — 22 °C, влажный — 18 °C. В сухой или во влажный день разница была бы больше? Почему?

Ответы: 1) Испарение — лужа и бельё; кипение — тоже парообразование, но не испарение; запотевание — конденсация. 2) Ветер уносит пар, вода с кожи испаряется быстрее и сильнее охлаждает тело. 3) У развешанного белья больше площадь поверхности, его обдувает воздух.
4) При прочих равных скорость испарения пропорциональна площади: в 5 раз быстрее, 5 : 5 = 1 сутки. 5) Q = cmΔt = 4200 · 0,5 · (25 − 19) = 12 600 Дж = 12,6 кДж. 6) В сухой: вода с ваты испаряется быстрее, влажный термометр охлаждается сильнее — разница показаний больше (так работает психрометр).
Задания 1–3 — все; 4–6 — по готовности. Если времени мало, 5–6 — в ДЗ.

R02.13 · ОГЭ

В формате ОГЭ

ОГЭ, линия 4: свойства явления по описанию опыта

4В два одинаковых открытых сосуда налили по 100 г воды. Первый сосуд стоял в комнате (20 °C), воду во втором всё время поддерживали при 50 °C. Через сутки в первом сосуде осталось 92 г воды, во втором — 70 г. Выберите два утверждения, которые соответствуют результатам опыта.

Скорость испарения зависит от температуры жидкости.
Испарение происходит только при температуре кипения.
Из первого сосуда испарилось больше воды, чем из второго.
Скорость испарения зависит от площади поверхности жидкости.
При испарении масса жидкости в открытом сосуде уменьшается.

Ответ:

Ответ: 15. Испарилось: из первого 100 − 92 = 8 г, из второго 100 − 70 = 30 г — при 50 °C больше (утверждение 1 верно, 3 неверно). Вода испарялась при 20 °C и 50 °C, не кипя, — 2 неверно. Площади поверхности одинаковы (сосуды одинаковые) — вывод 4 из этого опыта сделать нельзя. Масса воды уменьшилась в обоих сосудах — 5 верно.
Типичная ошибка: выбрать 4 — утверждение верное «вообще», но этим опытом не проверялось. В ОГЭ выбирают то, что следует из описанного опыта.

рефлексия · ДЗ

Итог урока

Проверьте себя и потренируйтесь

Ответьте одной фразой

Что такое испарение? Когда оно идёт?
Почему жидкость при испарении охлаждается?
Назовите 4 фактора скорости испарения

Домашнее задание

Опыт: по 50 г воды в стакан и в блюдце. Через сутки взвесьте или сравните уровень, объясните
Задачи 5–6 со сл. 15, если не решены
Тренажёр:
reknow.ru/8/physics/8_physics_teplota.htm

Рефлексия: испарение — парообразование с поверхности жидкости при любой температуре; вылетают самые быстрые молекулы, средняя скорость оставшихся уменьшается — температура понижается; скорость зависит от рода жидкости, температуры, площади поверхности, ветра (удаления пара).
Опыт на дом: из блюдца вода испарится заметно быстрее — больше площадь поверхности. Вернуться к гипотезам со сл. 4.
Следующий урок — PHY8-017 «Кипение»: парообразование по всему объёму при определённой температуре; сравнить с испарением.

Паспорт соответствия · скрытый слайд

PHY8-016 · Испарение

Поле	Значение
ФРП	«Физика» (базовый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025 · 8 класс
Строка, урок	R02 «1.2 Тепловые процессы», 21 ч · урок 9/21 · тип Н (новый материал)
Единицы → слайды	R02.13 «Испарение» → 2, 4–17 · повторение R02.10–R02.12 → 3, 11–13
Результаты	REQ-1.2 (различать явления) → 2, 13, 14, 15 · REQ-1.3 (распознавать в природе) → 4, 13 · REQ-1.6 (объяснение в 1–2 шага) → 5–8, 11, 12, 15 · REQ-1.11 (исследование, таблицы и графики) → 9, 10, 16 · REQ-1.7 (расчёт) → 12, 15
Элементы	EL-6.12 → 3–17 · EL-6.18 (образование росы, тумана) → 13 · EL-6.19 (психрометр) → 7, 15
Виды деятельности	«Наблюдение явлений испарения и конденсации» → 7, 11 · «Исследование процесса испарения различных жидкостей» → 9, 10 · «Объяснение явлений испарения и конденсации на основе атомно-молекулярного учения» → 5, 6, 11
ОГЭ	линия 4 (свойства явления по описанию опыта) → 16
Вне урока	кипение и зависимость t кипения от давления — PHY8-017; удельная теплота парообразования $Q = L m$ — PHY8-018; влажность воздуха, психрометр и гигрометр — урок о влажности
Проверки	автопроверка: pending · методист: pending