Сочинение по физике 8 класс на тему тепловые явления
5 вариантов
Доклад на тему: «Тепловые явления в природе и в жизни человека» Выполнила ученица 8 «А» класса Карибова А.В. Армавир, 2010
Вокруг нас происходят явления, внешне весьма косвенно связанные с механическим движением. Это явления, наблюдаемые при изменении температуры тел или при переходе их из одного состояния (например, жидкого) в другое (твердое либо газообразное). Такие явления называются тепловыми. Тепловые явления играют огромную роль в жизни людей, животных и растений. Изменение температуры на 20—30° С при смене времени года меняет все вокруг нас. От температуры окружающей среды зависит возможность жизни на Земле. Люди добились относительной независимости от окружающей среды после того как научились добывать и поддерживать огонь. Это было одним из величайших открытий, сделанных на заре развития человечества.
История развития представлений о природе тепловых явлений — пример того, каким сложным и противоречивым путем постигают научную истину.
Многие философы древности рассматривали огонь и связанную с ним теплоту как одну из стихий, которая наряду с землей, водой и воздухом образует все тела. Одновременно предпринимались попытки связать теплоту с движением, так как было замечено, что при соударении тел или трении друг о друга они нагреваются.
Первые успехи на пути построения научной теории теплоты относятся к началу XVII в., когда был изобретен термометр, и появилась возможность количественного исследования тепловых процессов и свойств макросистем.
Вновь был поставлен вопрос о том, что же такое теплота. Наметились две противоположные точки зрения. Согласно одной из них — вещественной теории тепла, теплота рассматривалась как особого рода невесомая «жидкость», способная перетекать из одного тела к другому. Эта жидкость была названа теплородом. Чем больше теплорода в теле, тем выше температура тела.
Согласно другой точке зрения, теплота — это вид внутреннего движения частиц тела. Чем быстрее движутся частицы тела, тем выше его температура.
Таким образом, представление о тепловых явлениях и свойствах связывалось с атомистическим учением древних философов о строении вещества. В рамках таких представлений теорию тепла первоначально называли корпускулярной, от слова «корпускула» (частица). Ее придерживались ученые: Ньютон, Гук, Бойль, Бернулли.
Большой вклад в развитие корпускулярной теории тепла сделал великий русский ученый М.В. Ломоносов. Он рассматривал теплоту как вращательное движение частиц вещества. С помощью своей теории он объяснил в общем процессы плавления, испарения и теплопроводности, а также пришел к выводу о существовании «наибольшей или последней степени холода», когда движение частичек вещества прекращается. Благодаря работам Ломоносова среди русских ученых было очень мало сторонников вещественной теории теплоты.
Но все же, несмотря на многие преимущества корпускулярной теории теплоты, к середине XVIII в. временную победу одержала теория теплорода. Это произошло после того как экспериментально было доказано сохранение теплоты при теплообмене. Отсюда был сделан вывод о сохранении (неуничтожении) тепловой жидкости — теплорода. В вещественной теории было введено понятие теплоемкости тел и построена количественная теория теплопроводности. Многие термины, введенные в то время, сохранились и сейчас.
В середине XIX в. была доказана связь между механической работой и количеством теплоты. Подобно работе количество теплоты оказалось мерой изменения энергии. Нагревание тела связано не с увеличением в нем количества особой невесомой «жидкости», а с увеличением его энергии. Принцип теплорода был заменен гораздо более глубоким законом сохранения энергии. Было установлено, что теплота представляет собой форму энергии.
Значительный вклад в развитие теорий тепловых явлений и свойств макросистем внесли немецкий физик Р. Клаузиус (1822—1888), английский физик-теоретик Дж. Максвелл, австрийский физик Л. Больцман (1844—1906) и другие ученые.
Сложилось так, что природа тепловых явлений объясняется в физике двумя способами: термодинамический подход и молекулярно-кинетическая теория вещества.
Термодинамический подход рассматривает теплоту с позиции макроскопических свойств вещества(давление, температура, объём, плотность и т.д.).
Молекулярно-кинетическая теория связывает протекание тепловых яввлений и процессов с особенностями внутреннего строения вещества и изучает причины, которые обуславливают тепловое движение.
Итак, рассмотрим тепловые явления в жизни человека.
Нагревание и охлаждение, испарение и кипение, плавление и отвердевание, конденсация — все это примеры тепловых явлений.
Основной источник тепла на Земле — Солнце. Но, кроме того, люди используют много искусственных источников тепла: костер, печку, водяное отопление, газовые и электрические нагреватели и т.д.
Вы знаете, что если в горячий чай опустить холодную ложку, через некоторое время она нагреется. При этом чай отдаст часть своего тепла не только ложке, но и окружающему воздуху. Из примера ясно, что тепло может передаваться от тела, более нагретого к телу менее нагретому. Существует три способа передачи теплоты — теплопроводность, конвекция, излучение.
Нагревание ложки в горячем чае — пример теплопроводности. Все металлы обладают хорошей теплопроводностью. Конвекцией передается тепло в жидкостях и газах. Когда мы нагреваем воду в кастрюле или чайнике, сначала прогреваются нижние слои воды, они становятся легче и устремляются вверх, уступая место холодной воде. Конвекция происходит в комнате, когда включено отопление. Горячий воздух от батареи поднимается, а холодный опускается.
Но ни теплопроводностью, ни конвекцией невозможно объяснить, как, например, далекое от нас Солнце нагревает Землю. В этом случае тепло передается через безвоздушное пространство излучением (тепловыми лучами).
Для измерения температуры используется термометр. В обычной жизни пользуются комнатными или медицинскими термометрами.
Когда говорят о температуре по Цельсию, то имеют в виду шкалу температур, в которой 0°С соответствует температуре замерзания воды, а 100°С — точка ее кипения.
В некоторых странах (США, Великобритания) используют шкалу Фаренгейта. В ней 212°F соответствуют 100°С. Перевод температуры из одной шкалы в другую не очень простой, но в случае необходимости каждый из вас сможет его выполнить самостоятельно. Чтобы перевести температуру по шкале Цельсия в температуру по шкале Фаренгейта, необходимо умножить температуру по Цельсию на 9, разделить на 5 и прибавить 32. Чтобы сделать обратный переход, из температуры по Фаренгейту необходимо вычесть 32, умножить остаток на 5 и разделить на 9.
В физике и астрофизике часто используют еще одну шкалу — шкалу Кельвина. В ней за 0 принята самая низкая температура в природе (абсолютный нуль). Она соответствует ?273°С. Единица измерения в этой шкале — Кельвин (К). Чтобы перевести температуру по Цельсию в температуру по Кельвину, к градусам по Цельсию надо прибавить 273. Например, по Цельсию 100°, а по Кельвину 373 К. Для обратного перевода надо вычесть 273. Например, 0 К это ?273°С.
Полезно знать, что температура на поверхности Солнца — 6000 К, а внутри — 15 000 000 К. Температура в космическом пространстве вдали от звезд близка к абсолютному нулю.
В природе мы являемся свидетелями тепловых явлений, но порой, не обращаем внимания на их сущность. Например, летом идёт дождь а зимой снег. Образуется роса на листьях. Появляется туман.
Знания о тепловых явлениях помогают людям конструировать обогреватели для домов, тепловые двигатели (двигатели внутреннего сгорания, паровые турбины, реактивные двигатели и т. д.), предсказывать погоду, плавить металл, создавать теплоизоляционные и термостойкие материалы, которые используются всюду — от постройки домов до космических кораблей.
Нагревание и охлаждение, испарение и кипение, плавление и отвердевание, конденсация — все это примеры тепловых явлений. Основной источник тепла на Земле — Солнце. Но, кроме того, люди используют много искусственных источников тепла: костер, печку, водяное отопление, газовые и электрические нагреватели и т.д. Ответить на вопрос, что такое теплота, удалось не сразу. Лишь в XVIII веке стало ясно, что все тела состоят из молекул, что молекулы движутся и взаимодействуют друг с другом. Тогда ученые поняли, что теплота связана со скоростью движения молекул. При нагревании тел скорость молекул увеличивается, а при охлаждении — уменьшается. Вы знаете, что если в горячий чай опустить холодную ложку, через некоторое время она нагреется. При этом чай отдаст часть своего тепла не только ложке, но и окружающему воздуху. Из примера ясно, что тепло может передаваться от тела более нагретого к телу менее нагретому. Существует три способа передачи теплоты — теплопроводность, конвекция, излучение. Нагревание ложки в горячем чае — пример теплопроводности. Все металлы обладают хорошей теплопроводностью. Конвекцией передается тепло в жидкостях и газах. Когда мы нагреваем воду в кастрюле или чайнике, сначала прогреваются нижние слои воды, они становятся легче и устремляются вверх, уступая место холодной воде. Конвекция происходит в комнате, когда включено отопление. Горячий воздух от батареи поднимается, а холодный опускается. Но ни теплопроводностью, ни конвекцией невозможно объяснить, как, например, далекое от нас Солнце нагревает Землю. В этом случае тепло передается через безвоздушное пространство излучением (тепловыми лучами).
Нагревание и охлаждение, испарение и кипение, плавление и отвердевание, конденсация — все это примеры тепловых явлений. Основной источник тепла на Земле — Солнце. Но, кроме того, люди используют много искусственных источников тепла: костер, печку, водяное отопление, газовые и электрические нагреватели и т.д. Ответить на вопрос, что такое теплота, удалось не сразу. Лишь в XVIII веке стало ясно, что все тела состоят из молекул, что молекулы движутся и взаимодействуют друг с другом. Тогда ученые поняли, что теплота связана со скоростью движения молекул. При нагревании тел скорость молекул увеличивается, а при охлаждении — уменьшается. Вы знаете, что если в горячий чай опустить холодную ложку, через некоторое время она нагреется. При этом чай отдаст часть своего тепла не только ложке, но и окружающему воздуху. Из примера ясно, что тепло может передаваться от тела более нагретого к телу менее нагретому. Существует три способа передачи теплоты — теплопроводность, конвекция, излучение. Нагревание ложки в горячем чае — пример теплопроводности. Все металлы обладают хорошей теплопроводностью. Конвекцией передается тепло в жидкостях и газах. Когда мы нагреваем воду в кастрюле или чайнике, сначала прогреваются нижние слои воды, они становятся легче и устремляются вверх, уступая место холодной воде. Конвекция происходит в комнате, когда включено отопление. Горячий воздух от батареи поднимается, а холодный опускается. Но ни теплопроводностью, ни конвекцией невозможно объяснить, как, например, далекое от нас Солнце нагревает Землю. В этом случае тепло передается через безвоздушное пространство излучением (тепловыми лучами).
7
Тепловое движение – беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела участвуют все молекулы тела 7
8
Тепловое движение в твердых телах, жидкостях и газах Молекулы и атомы колеблются около некоторых средних положений («бег на месте») Молекулы колеблются, вращаются и перемещаются относительно друг друга Молекулы свободно перемещаются по всему пространству 8
9
Е к зависит от скорости движения молекул (температуры) Молекулы обладают кинетической энергией, т.к. непрерывно движутся Е п зависит от расстояния между молекулами (агрегатного состояния вещества) Молекулы обладают потенциальной энергией, т.к. взаимодействуют друг с другом Внутренняя энергия тела Е вн = Е п + Е к всех молекул тела 9
10
Закон сохранения энергии Е п max, Е к = 0 Е п, Е к Е к max, Е п = 0 Е п = 0, Е к = 0 ? Потенциальная энергия шара Еп превратилась в кинетическую энергию шара Ек; механическая энергия шара Е = Еп + Ек превратилась во внутреннюю энергию шара Евн 10
11
Запомнить !!! 1.Всякое тело обладает внутренней энергией, потому что состоит из молекул. 3. Внутренняя энергия тела зависит от его агрегатного состояния и температуры. 2. Внутренняя энергия тела не зависит ни от механического движения тела, ни от положения тела относительно других тел. 11
12
Блок контроля Вопрос 1. Чашку с горячим чаем переставили со стола на полку. Как при этом изменилась внутренняя энергия чая? Ответ: Внутренняя энергия тела не изменилась, т.к. она не зависит от положения тела относительно других тел. 12
13
Вопрос 2. Автомобиль в процессе движения изменил свою скорость с 36 км/ч на 90 км/ч. Как при этом изменилась его внутренняя энергия? Ответ: Внутренняя энергия тела не изменилась, т.к. она не зависит от механического движения тела. 13
14
Вопрос 3. Два одинаковых латунных шара упали с одной и той же высоты. Первый упал в глину, а второй, ударившись о камень, отскочил и был пойман рукой на некоторой высоте. Который из шариков больше изменил свою внутреннюю энергию ? Ответ: Первый. При падении механическая энергия превращается во внутреннюю. У второго шара только часть механической энергии превратилась во внутреннюю. 14
15
Домашнее задание: Читать: § 1,2; Отвечать на вопросы к § 1,2 Провести опыты: 1.Медную монету зажать между двумя гвоздями, вбитыми в дощечку. Потереть монету пальцами или шерстяной тканью. Проверить проходит ли монета между гвоздями. 2. Опустить монету в горячую воду. Снова проверить, проходит ли монета между гвоздями. Сделать выводы.
16
Спасибо за работу на уроке! Желаю успехов! 16
3. Решение качественных задач
1. Каков основной способ изменения внутренней
энергии, если:
– точат нож;
– тает лед, принесенный в комнату;
– ломают проволоку;
– чайник греется на плитке;
– отмерзают уши зимой;
– лопается воздушный шарик.
2. Какой вид теплопередачи проявляется когда:
– кошка греется на Солнышке;
– из печной трубы идет дым;
– остывает жидкий металл;
– начинает жечь руку проволока, которой
мешают угли в костре.
3. Почему нагретые детали охлаждаются в воде
быстрее, чем на воздухе?
4. Почему ствол винтовки покрывают
деревянной накладкой?
5. Почему грязный снег в солнечную погоду
тает быстрее, чем чистый?
6. Почему чайники лучше делать
блестящими?
7. Одинакова ли внутренняя энергия одной и той
же массы холодной и горячей воды? Почему?
8. Вода и водяной пар, имея равную температуру,
например 100 °С, отличаются расположением молекул.
Одинакова ли внутренняя энергия пара и воды?
Почему?
9. Если в сугроб вылить в одном месте ведро
теплой воды, а в другом — стакан кипятка, то в
каком случае растает больше снега и почему?
10. Из баллона откачивают воздух. Как будет
меняться при этом внутренняя энергия оставшейся
в баллоне части воздуха? Почему?
11. Как можно отогреть озябшие руки, не используя
нагретых предметов или теплых перчаток?
12. Почему после сильного шторма вода в море
становится теплее? 4. Решение экспериментальной задачи
Рассчитать количество теплоты, необходимое для
нагревания воды в алюминиевом стакане.
1. С помощью весов определить массу
алюминиевого стакана.
2. С измерительного цилиндра определить объем
воды.
3. Вычислить массу воды.
4. С помощью термометра определить начальную
температуру воды.
5. На спиртовке нагреть воду.
6. С помощью термометра определить конечную
температуру воды.
7. Вычислить по формуле количество теплоты,
необходимое для нагревания воды.
8. Вычислить по формуле количество теплоты,
необходимое для нагревания алюминиевого
стакана.
9. Вычислить общее количество теплоты. 5. Выполнение самостоятельной работы
Вариант 1
1. Беспорядочное движение частиц, из которых
состоят все тела, зависимое от температуры,
называется…
а) механическим движением;
б) тепловым движением;
в) криволинейным движением;
г) равномерным движением.
2. От каких физических величин зависит
внутренняя энергия?
а) от температуры тела и его массы;
б) от скорости тела и его массы;
в) от положения одного тела относительно другого;
г) от температуры тела и его скорости.
3. В один стакан налили холодную воду, а в другой
горячую в том же количестве. При этом …
а) внутренняя энергия воды в обоих стаканах
одинакова;
б) внутренняя энергия воды в первом стакане
больше;
в) внутренняя энергия воды во втором стакане
больше;
г) определить невозможно.
4. Конвекцией называется процесс
а) переноса энергии от более нагретых участков
тела к менее нагретым участкам тела в результате
теплового движения и взаимодействия частиц
этого тела;
б) переноса энергии струями жидкости или газа;
в) переноса энергии от одного тела к другому при
взаимодействии;
г) переноса энергии от одних тел к другим с
помощью электромагнитного излучения.
5. Какое количество теплоты надо передать 300г
воды, чтобы повысить ее температуру от 15°С до
100°С? (Удельная теплоемкость воды составляет 4200
Дж/кг·°С)
Вариант 2
1. В каком из приведенных примеров внутренняя
энергия увеличивается путем совершения
механической работы над телом?
а) нагревание гвоздя при забивании его в доску;
б) нагревание металлической ложки в горячей воде;
в) выбивание пробки из бутылки с газированным
напитком;
г) таяние льда.
2. Перенос энергии от более нагретых тел к менее
нагретым в результате теплового движения и
взаимодействия частиц, называется
а) теплопередачей;
б) излучением;
в) конвекцией;
г) теплопроводностью.
3. В алюминиевый, стеклянный и пластмассовый
стаканы одинаковой вместимостью налили горячую
воду. Какой из стаканов нагреется быстрее?
а) алюминиевый;
б) стеклянный;
в) пластмассовый;
г) все стаканы нагреются одновременно.
4. В каком месте жилого помещения
устанавливаются обогревательные и
охладительные установки?
а) обогревательные вверху, охладительные —
внизу;
б) обогревательные — внизу, охладительные
вверху;
в) в любом месте;
г) только внизу;
д) только вверху.
5. Какую массу воды можно нагреть на 10°С, если,
израсходовано 1 кДж теплоты? (Удельная
теплоемкость воды составляет 4200 Дж/кг•°С.)
Вариант 3
1. Каким способом осуществляется передача
энергии от Солнца к Земле?
а) теплопроводностью;
б) излучением;
в) конвекцией;
г) совершением механической работы над телом;
д) теплопроводностью, конвекцией и излучением в
равной мере.
2. В каком из приведенных примеров энергия
передаются конвекцией?
а) нагревание металлической детали в печи;
б) человек, скользящий по канату, обжигает руки;
в) нагревание воздуха в помещении от батарей;
г) человек, обогревающийся у костра.
3. Количеством теплоты называют ту часть
внутренней энергии, которую тело
а) только получает от других тел при
теплопередаче;
б) имело первоначально;
в) получает или теряет при теплопередаче;
г) получает при совершении над ним работы.
4. Металлический прут, внесенный одним концом в
пламя свечи, вскоре нагревается весь. Каким
способом осуществляется передача энергии в этом
случае?
а) теплопроводностью;
б) излучением;
в) конвекцией;
г) совершением механической работы.
5. Определите удельную теплоемкость металла,
если для изменения температуры от 20°С до 24°С у
бруска массой 100 г внутренняя энергия
увеличилась на 152 Дж. 6 Итоги урока
– Что понравилось на уроке?
– Какую тему мы повторили?
– Что понравилось на уроке?
– Какие есть вопросы?
СПАСИБО ЗА РАБОТУ НА УРОКЕ!
Доклад
на тему:
«Тепловые явления в природе
и в жизни человека»
Выполнила
ученица 8 «А» класса
Карибова А.В.
Армавир, 2010
Вокруг нас происходят явления, внешне весьма косвенно связанные с механическим движением. Это явления, наблюдаемые при изменении температуры тел или при переходе их из одного состояния (например, жидкого) в другое (твердое либо газообразное). Такие явления называются тепловыми. Тепловые явления играют огромную роль в жизни людей, животных и растений. Изменение температуры на 20—30° С при смене времени года меняет все вокруг нас. От температуры окружающей среды зависит возможность жизни на Земле. Люди добились относительной независимости от окружающей среды после того как научились добывать и поддерживать огонь. Это было одним из величайших открытий, сделанных на заре развития человечества.
История развития представлений о природе тепловых явлений — пример того, каким сложным и противоречивым путем постигают научную истину.
Многие философы древности рассматривали огонь и связанную с ним теплоту как одну из стихий, которая наряду с землей, водой и воздухом образует все тела. Одновременно предпринимались попытки связать теплоту с движением, так как было замечено, что при соударении тел или трении друг о друга они нагреваются.
Первые успехи на пути построения научной теории теплоты относятся к началу XVII в., когда был изобретен термометр, и появилась возможность количественного исследования тепловых процессов и свойств макросистем.
Вновь был поставлен вопрос о том, что же такое теплота. Наметились две противоположные точки зрения. Согласно одной из них — вещественной теории тепла, теплота рассматривалась как особого рода невесомая «жидкость», способная перетекать из одного тела к другому. Эта жидкость была названа теплородом. Чем больше теплорода в теле, тем выше температура тела.
Согласно другой точке зрения, теплота — это вид внутреннего движения частиц тела. Чем быстрее движутся частицы тела, тем выше его температура.
Таким образом, представление о тепловых явлениях и свойствах связывалось с атомистическим учением древних философов о строении вещества. В рамках таких представлений теорию тепла первоначально называли корпускулярной, от слова «корпускула» (частица). Ее придерживались ученые: Ньютон, Гук, Бойль, Бернулли.
Большой вклад в развитие корпускулярной теории тепла сделал великий русский ученый М.В. Ломоносов. Он рассматривал теплоту как вращательное движение частиц вещества. С помощью своей теории он объяснил в общем процессы плавления, испарения и теплопроводности, а также пришел к выводу о существовании «наибольшей или последней степени холода», когда движение частичек вещества прекращается. Благодаря работам Ломоносова среди русских ученых было очень мало сторонников вещественной теории теплоты.
Но все же, несмотря на многие преимущества корпускулярной теории теплоты, к середине XVIII в. временную победу одержала теория теплорода. Это произошло после того как экспериментально было доказано сохранение теплоты при теплообмене. Отсюда был сделан вывод о сохранении (неуничтожении) тепловой жидкости — теплорода. В вещественной теории было введено понятие теплоемкости тел и построена количественная теория теплопроводности. Многие термины, введенные в то время, сохранились и сейчас.
В середине XIX в. была доказана связь между механической работой и количеством теплоты. Подобно работе количество теплоты оказалось мерой изменения энергии. Нагревание тела связано не с увеличением в нем количества особой невесомой «жидкости», а с увеличением его энергии. Принцип теплорода был заменен гораздо более глубоким законом сохранения энергии. Было установлено, что теплота представляет собой форму энергии.
Значительный вклад в развитие теорий тепловых явлений и свойств макросистем внесли немецкий физик Р. Клаузиус (1822—1888), английский физик-теоретик Дж. Максвелл, австрийский физик Л. Больцман (1844—1906) и другие ученые.
Сложилось так, что природа тепловых явлений объясняется в физике двумя способами: термодинамический подход и молекулярно-кинетическая теория вещества.
Термодинамический подход рассматривает теплоту с позиции макроскопических свойств вещества(давление, температура, объём, плотность и т.д.).
Молекулярно-кинетическая теория связывает протекание тепловых яввлений и процессов с особенностями внутреннего строения вещества и изучает причины, которые обуславливают тепловое движение.
Итак, рассмотрим тепловые явления в жизни человека.
Нагревание и охлаждение, испарение и кипение, плавление и отвердевание, конденсация — все это примеры тепловых явлений.
Основной источник тепла на Земле — Солнце. Но, кроме того, люди используют много искусственных источников тепла: костер, печку, водяное отопление, газовые и электрические нагреватели и т.д.
Вы знаете, что если в горячий чай опустить холодную ложку, через некоторое время она нагреется. При этом чай отдаст часть своего тепла не только ложке, но и окружающему воздуху. Из примера ясно, что тепло может передаваться от тела, более нагретого к телу менее нагретому. Существует три способа передачи теплоты — теплопроводность, конвекция, излучение.
Нагревание ложки в горячем чае — пример теплопроводности. Все металлы обладают хорошей теплопроводностью.
Конвекцией передается тепло в жидкостях и газах. Когда мы нагреваем воду в кастрюле или чайнике, сначала прогреваются нижние слои воды, они становятся легче и устремляются вверх, уступая место холодной воде. Конвекция происходит в комнате, когда включено отопление. Горячий воздух от батареи поднимается, а холодный опускается.
Но ни теплопроводностью, ни конвекцией невозможно объяснить, как, например, далекое от нас Солнце нагревает Землю. В этом случае тепло передается через безвоздушное пространство излучением (тепловыми лучами).
Для измерения температуры используется термометр. В обычной жизни пользуются комнатными или медицинскими термометрами.
Когда говорят о температуре по Цельсию, то имеют в виду шкалу температур, в которой 0°С соответствует температуре замерзания воды, а 100°С — точка ее кипения.
В некоторых странах (США, Великобритания) используют шкалу Фаренгейта. В ней 212°F соответствуют 100°С. Перевод температуры из одной шкалы в другую не очень простой, но в случае необходимости каждый из вас сможет его выполнить самостоятельно. Чтобы перевести температуру по шкале Цельсия в температуру по шкале Фаренгейта, необходимо умножить температуру по Цельсию на 9, разделить на 5 и прибавить 32. Чтобы сделать обратный переход, из температуры по Фаренгейту необходимо вычесть 32, умножить остаток на 5 и разделить на 9.
В физике и астрофизике часто используют еще одну шкалу — шкалу Кельвина. В ней за 0 принята самая низкая температура в природе (абсолютный нуль). Она соответствует ?273°С. Единица измерения в этой шкале — Кельвин (К). Чтобы перевести температуру по Цельсию в температуру по Кельвину, к градусам по Цельсию надо прибавить 273. Например, по Цельсию 100°, а по Кельвину 373 К. Для обратного перевода надо вычесть 273. Например, 0 К это ?273°С.
Полезно знать, что температура на поверхности Солнца — 6000 К, а внутри — 15 000 000 К. Температура в космическом пространстве вдали от звезд близка к абсолютному нулю.
В природе мы являемся свидетелями тепловых явлений, но порой, не обращаем внимания на их сущность. Например, летом идёт дождь а зимой снег. Образуется роса на листьях. Появляется туман.
Знания о тепловых явлениях помогают людям конструировать обогреватели для домов, тепловые двигатели (двигатели внутреннего сгорания, паровые турбины, реактивные двигатели и т. д.), предсказывать погоду, плавить металл, создавать теплоизоляционные и термостойкие материалы, которые используются всюду — от постройки домов до космических кораблей.
Нагревание и охлаждение, испарение и кипение, плавление и отвердевание, конденсация — все это примеры тепловых явлений. Основной источник тепла на Земле — Солнце. Но, кроме того, люди используют много искусственных источников тепла: костер, печку, водяное отопление, газовые и электрические нагреватели и т.д. Ответить на вопрос, что такое теплота, удалось не сразу. Лишь в XVIII веке стало ясно, что все тела состоят из молекул, что молекулы движутся и взаимодействуют друг с другом. Тогда ученые поняли, что теплота связана со скоростью движения молекул. При нагревании тел скорость молекул увеличивается, а при охлаждении — уменьшается. Вы знаете, что если в горячий чай опустить холодную ложку, через некоторое время она нагреется. При этом чай отдаст часть своего тепла не только ложке, но и окружающему воздуху. Из примера ясно, что тепло может передаваться от тела более нагретого к телу менее нагретому. Существует три способа передачи теплоты — теплопроводность, конвекция, излучение. Нагревание ложки в горячем чае — пример теплопроводности. Все металлы обладают хорошей теплопроводностью. Конвекцией передается тепло в жидкостях и газах. Когда мы нагреваем воду в кастрюле или чайнике, сначала прогреваются нижние слои воды, они становятся легче и устремляются вверх, уступая место холодной воде. Конвекция происходит в комнате, когда включено отопление. Горячий воздух от батареи поднимается, а холодный опускается. Но ни теплопроводностью, ни конвекцией невозможно объяснить, как, например, далекое от нас Солнце нагревает Землю. В этом случае тепло передается через безвоздушное пространство излучением (тепловыми лучами).
Нагревание и охлаждение, испарение и кипение, плавление и отвердевание, конденсация — все это примеры тепловых явлений. Основной источник тепла на Земле — Солнце. Но, кроме того, люди используют много искусственных источников тепла: костер, печку, водяное отопление, газовые и электрические нагреватели и т.д. Ответить на вопрос, что такое теплота, удалось не сразу. Лишь в XVIII веке стало ясно, что все тела состоят из молекул, что молекулы движутся и взаимодействуют друг с другом. Тогда ученые поняли, что теплота связана со скоростью движения молекул. При нагревании тел скорость молекул увеличивается, а при охлаждении — уменьшается. Вы знаете, что если в горячий чай опустить холодную ложку, через некоторое время она нагреется. При этом чай отдаст часть своего тепла не только ложке, но и окружающему воздуху. Из примера ясно, что тепло может передаваться от тела более нагретого к телу менее нагретому. Существует три способа передачи теплоты — теплопроводность, конвекция, излучение. Нагревание ложки в горячем чае — пример теплопроводности. Все металлы обладают хорошей теплопроводностью. Конвекцией передается тепло в жидкостях и газах. Когда мы нагреваем воду в кастрюле или чайнике, сначала прогреваются нижние слои воды, они становятся легче и устремляются вверх, уступая место холодной воде. Конвекция происходит в комнате, когда включено отопление. Горячий воздух от батареи поднимается, а холодный опускается. Но ни теплопроводностью, ни конвекцией невозможно объяснить, как, например, далекое от нас Солнце нагревает Землю. В этом случае тепло передается через безвоздушное пространство излучением (тепловыми лучами).
7
Тепловое движение – беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела участвуют все молекулы тела 7
8
Тепловое движение в твердых телах, жидкостях и газах Молекулы и атомы колеблются около некоторых средних положений («бег на месте») Молекулы колеблются, вращаются и перемещаются относительно друг друга Молекулы свободно перемещаются по всему пространству 8
9
Е к зависит от скорости движения молекул (температуры) Молекулы обладают кинетической энергией, т.к. непрерывно движутся Е п зависит от расстояния между молекулами (агрегатного состояния вещества) Молекулы обладают потенциальной энергией, т.к. взаимодействуют друг с другом Внутренняя энергия тела Е вн = Е п + Е к всех молекул тела 9
10
Закон сохранения энергии Е п max, Е к = 0 Е п, Е к Е к max, Е п = 0 Е п = 0, Е к = 0 ? Потенциальная энергия шара Еп превратилась в кинетическую энергию шара Ек; механическая энергия шара Е = Еп + Ек превратилась во внутреннюю энергию шара Евн 10
11
Запомнить !!! 1.Всякое тело обладает внутренней энергией, потому что состоит из молекул. 3. Внутренняя энергия тела зависит от его агрегатного состояния и температуры. 2. Внутренняя энергия тела не зависит ни от механического движения тела, ни от положения тела относительно других тел. 11
12
Блок контроля Вопрос 1. Чашку с горячим чаем переставили со стола на полку. Как при этом изменилась внутренняя энергия чая? Ответ: Внутренняя энергия тела не изменилась, т.к. она не зависит от положения тела относительно других тел. 12
13
Вопрос 2. Автомобиль в процессе движения изменил свою скорость с 36 км/ч на 90 км/ч. Как при этом изменилась его внутренняя энергия? Ответ: Внутренняя энергия тела не изменилась, т.к. она не зависит от механического движения тела. 13
14
Вопрос 3. Два одинаковых латунных шара упали с одной и той же высоты. Первый упал в глину, а второй, ударившись о камень, отскочил и был пойман рукой на некоторой высоте. Который из шариков больше изменил свою внутреннюю энергию ? Ответ: Первый. При падении механическая энергия превращается во внутреннюю. У второго шара только часть механической энергии превратилась во внутреннюю. 14
15
Домашнее задание: Читать: § 1,2; Отвечать на вопросы к § 1,2 Провести опыты: 1.Медную монету зажать между двумя гвоздями, вбитыми в дощечку. Потереть монету пальцами или шерстяной тканью. Проверить проходит ли монета между гвоздями. 2. Опустить монету в горячую воду. Снова проверить, проходит ли монета между гвоздями. Сделать выводы.
16
Спасибо за работу на уроке! Желаю успехов! 16
3. Решение качественных задач
1. Каков основной способ изменения внутренней
энергии, если:
– точат нож;
– тает лед, принесенный в комнату;
– ломают проволоку;
– чайник греется на плитке;
– отмерзают уши зимой;
– лопается воздушный шарик.
2. Какой вид теплопередачи проявляется когда:
– кошка греется на Солнышке;
– из печной трубы идет дым;
– остывает жидкий металл;
– начинает жечь руку проволока, которой
мешают угли в костре.
3. Почему нагретые детали охлаждаются в воде
быстрее, чем на воздухе?
4. Почему ствол винтовки покрывают
деревянной накладкой?
5. Почему грязный снег в солнечную погоду
тает быстрее, чем чистый?
6. Почему чайники лучше делать
блестящими?
7. Одинакова ли внутренняя энергия одной и той
же массы холодной и горячей воды? Почему?
8. Вода и водяной пар, имея равную температуру,
например 100 °С, отличаются расположением молекул.
Одинакова ли внутренняя энергия пара и воды?
Почему?
9. Если в сугроб вылить в одном месте ведро
теплой воды, а в другом — стакан кипятка, то в
каком случае растает больше снега и почему?
10. Из баллона откачивают воздух. Как будет
меняться при этом внутренняя энергия оставшейся
в баллоне части воздуха? Почему?
11. Как можно отогреть озябшие руки, не используя
нагретых предметов или теплых перчаток?
12. Почему после сильного шторма вода в море
становится теплее?
4. Решение экспериментальной задачи
Рассчитать количество теплоты, необходимое для
нагревания воды в алюминиевом стакане.
1. С помощью весов определить массу
алюминиевого стакана.
2. С измерительного цилиндра определить объем
воды.
3. Вычислить массу воды.
4. С помощью термометра определить начальную
температуру воды.
5. На спиртовке нагреть воду.
6. С помощью термометра определить конечную
температуру воды.
7. Вычислить по формуле количество теплоты,
необходимое для нагревания воды.
8. Вычислить по формуле количество теплоты,
необходимое для нагревания алюминиевого
стакана.
9. Вычислить общее количество теплоты.
5. Выполнение самостоятельной работы
Вариант 1
1. Беспорядочное движение частиц, из которых
состоят все тела, зависимое от температуры,
называется…
а) механическим движением;
б) тепловым движением;
в) криволинейным движением;
г) равномерным движением.
2. От каких физических величин зависит
внутренняя энергия?
а) от температуры тела и его массы;
б) от скорости тела и его массы;
в) от положения одного тела относительно другого;
г) от температуры тела и его скорости.
3. В один стакан налили холодную воду, а в другой
горячую в том же количестве. При этом …
а) внутренняя энергия воды в обоих стаканах
одинакова;
б) внутренняя энергия воды в первом стакане
больше;
в) внутренняя энергия воды во втором стакане
больше;
г) определить невозможно.
4. Конвекцией называется процесс
а) переноса энергии от более нагретых участков
тела к менее нагретым участкам тела в результате
теплового движения и взаимодействия частиц
этого тела;
б) переноса энергии струями жидкости или газа;
в) переноса энергии от одного тела к другому при
взаимодействии;
г) переноса энергии от одних тел к другим с
помощью электромагнитного излучения.
5. Какое количество теплоты надо передать 300г
воды, чтобы повысить ее температуру от 15°С до
100°С? (Удельная теплоемкость воды составляет 4200
Дж/кг·°С)
Вариант 2
1. В каком из приведенных примеров внутренняя
энергия увеличивается путем совершения
механической работы над телом?
а) нагревание гвоздя при забивании его в доску;
б) нагревание металлической ложки в горячей воде;
в) выбивание пробки из бутылки с газированным
напитком;
г) таяние льда.
2. Перенос энергии от более нагретых тел к менее
нагретым в результате теплового движения и
взаимодействия частиц, называется
а) теплопередачей;
б) излучением;
в) конвекцией;
г) теплопроводностью.
3. В алюминиевый, стеклянный и пластмассовый
стаканы одинаковой вместимостью налили горячую
воду. Какой из стаканов нагреется быстрее?
а) алюминиевый;
б) стеклянный;
в) пластмассовый;
г) все стаканы нагреются одновременно.
4. В каком месте жилого помещения
устанавливаются обогревательные и
охладительные установки?
а) обогревательные вверху, охладительные —
внизу;
б) обогревательные — внизу, охладительные
вверху;
в) в любом месте;
г) только внизу;
д) только вверху.
5. Какую массу воды можно нагреть на 10°С, если,
израсходовано 1 кДж теплоты? (Удельная
теплоемкость воды составляет 4200 Дж/кг•°С.)
Вариант 3
1. Каким способом осуществляется передача
энергии от Солнца к Земле?
а) теплопроводностью;
б) излучением;
в) конвекцией;
г) совершением механической работы над телом;
д) теплопроводностью, конвекцией и излучением в
равной мере.
2. В каком из приведенных примеров энергия
передаются конвекцией?
а) нагревание металлической детали в печи;
б) человек, скользящий по канату, обжигает руки;
в) нагревание воздуха в помещении от батарей;
г) человек, обогревающийся у костра.
3. Количеством теплоты называют ту часть
внутренней энергии, которую тело
а) только получает от других тел при
теплопередаче;
б) имело первоначально;
в) получает или теряет при теплопередаче;
г) получает при совершении над ним работы.
4. Металлический прут, внесенный одним концом в
пламя свечи, вскоре нагревается весь. Каким
способом осуществляется передача энергии в этом
случае?
а) теплопроводностью;
б) излучением;
в) конвекцией;
г) совершением механической работы.
5. Определите удельную теплоемкость металла,
если для изменения температуры от 20°С до 24°С у
бруска массой 100 г внутренняя энергия
увеличилась на 152 Дж.
6 Итоги урока
– Что понравилось на уроке?
– Какую тему мы повторили?
– Что понравилось на уроке?
– Какие есть вопросы?
СПАСИБО ЗА РАБОТУ НА УРОКЕ!