Проверь себя к тепловым явлениям. Тепловые явления – они вокруг нас
Для Земли - Солнце. Солнечная энергия лежит в основе многих явлений, происходящих на поверхности и в атмосфере планеты. Нагревание, охлаждение, испарение, кипение, конденсация - некоторые примеры того, какие тепловые явления происходят вокруг нас.
Никакие процессы сами по себе не происходят. У каждого из них есть свой источник и механизм реализации. Любые тепловые явления в природе обусловлены получением тепла от внешних источников. Таким источником может выступать не только Солнце - огонь тоже с успехом справляется с этой ролью.
Для дальнейшего понимания того, что собой представляют тепловые явления, необходимо дать определение теплоты. Теплота - энергетическая характеристика теплообмена, другими словами, того, сколько энергии отдает (получает) тело или система при взаимодействии. Количественно ее можно охарактеризовать температурой: чем она выше, тем большей теплотой (энергией) обладает данное тело.
В процессе друг с другом происходит передача тепла от горячего к холодному телу, т. е. от тела с более высокой энергией к телу с меньшей энергией. Этот процесс называется теплопередачей. В качестве примера можно рассмотреть кипяток, налитый в стакан. Через некоторое время стакан станет горячим, т. е. произошел процесс передачи тепла от горячей воды к холодному стакану.
Однако тепловые явления характеризуются не только теплопередачей, но и таким понятием, как теплопроводность. Что оно означает, можно пояснить на примере. Если поставить сковородку на огонь, то ее ручка, хоть и не соприкасается с огнем, нагреется так же, как и вся остальная сковорода. Подобный нагрев обеспечивается теплопроводностью. Нагрев осуществляется в одном месте, а затем нагревается все тело. Или не нагревается - это зависит от того, какой теплопроводностью оно обладает. Если теплопроводность тела высокая, то тепло легко передается от одного участка к другому, если же теплопроводность низкая, то передачи тепла не происходит.
До появления концепции теплоты физика тепловые явления объясняла с помощью понятия “теплород”. Считалось, что каждое вещество обладает некоей субстанцией, аналогичной жидкости, выполняющей задачу, которую в современном представлении решает теплота. Но от идеи теплорода отказались после того, как была сформулирована концепция теплоты.
Теперь можно более подробно рассмотреть практическое применение ранее введенных определений. Так, теплопроводность обеспечивает теплообмен между телами и внутри самого материала. Высокие значения теплопроводности свойственны металлам. Для посуды, чайника это хорошо, т. к. позволяет осуществлять подвод тепла к готовящимся продуктам. Однако и материалы с низкой теплопроводностью тоже находят свое применение. Они выступают в роли теплоизоляторов, препятствуя потере тепла - например, при строительстве. Благодаря применению материалов с низкой теплопроводностью обеспечиваются комфортные условия проживания в домах.
Однако вышеперечисленными способами теплопередача не ограничивается. Есть еще возможность передачи тепла без непосредственного контакта тел. Как пример - потоки теплого воздуха от обогревателя или радиатора системы отопления в квартире. От нагретого предмета исходит поток теплого воздуха, осуществляя обогрев помещения. Подобный способ обмена теплом называется конвекцией. В этом случае теплопередача осуществляется потоками жидкости или газа.
Если вспомнить, что тепловые явления, происходящие на Земле, связаны с излучением Солнца, то появляется ещё один способ теплопередачи - тепловое излучение. Обусловлено оно электромагнитным излучением нагретого тела. Именно так Солнце обогревает Землю.
В приведенном материале рассмотрены различные тепловые явления, описан источник их возникновения и механизмы, благодаря которым они происходят. Рассмотрены вопросы практического использования тепловых явлений в повседневной практике.
ВАРИАНТ-1
1). падение тела на Землю 2). нагревание кастрюли с водой 3)таяние льда 4) отражение света 5) движение одной молекулы
А. 1, 2 и 5 Б. 2, 3, 5 В. 2, 3 Г. 2, 4 Д. 1, 5 Е. Все
- Внутренней энергией обладают
А. Все тела Б. Только твердые тела В. Только жидкости Г. Только газы
- Каким способом можно изменить внутреннюю энергию тела?
А. Теплопередачей. Б. Совершением работы. В. Теплопередачей и совершением работы. Г. Внутреннюю энергию тела изменить нельзя.
А. Теплопередачей. Б. Совершением работы. В. Теплопередачей и совершением работы. Г. Внутренняя энергия пластины не изменяется.
- Какой вид теплопередачи сопровождается переносом вещества?
А. Только конвекция. Б. Только теплопроводность. В. Только излучение.
Г. Конвекция и теплопроводность. Д. Конвекция и излучение.
Е. Конвекция, теплопроводность, излучение. Ж. Теплопроводность, излучение.
ВАРИАНТ-2
- Какие из перечисленных примеров относятся к тепловым явлениям?
1) испарение жидкости 2) эхо 3) инерция 4) земное тяготение 5) диффузия
А. 1, 3 Б. 1, 4 В. 1, 5 Г. 2, 4 В.Все
- Внутренняя энергия тела зависит от
А. Механического движения тела Б. Положения тела относительно других тел В. движения и взаимодействия частиц тела Г. Массы и плотности тела.
- Может ли измениться внутренняя энергия тела при совершении работы и теплопередаче?
А. Внутренняя энергия тела измениться не может. Б. Может только при совершении работы. В. Может только при теплопередаче. Г. Может при совершении работы и теплопередаче.
А. Теплопередачей. Б. Совершением работы. В. Теплопередачей и совершением работы. Г. Внутренняя энергия проволоки не изменяется.
- Какой вид теплопередачи не сопровождается переносом вещества?
А. Излучение. Б. Конвекция. В. Теплопроводность. Г. Излучение, конвекция, теплопроводность. Д. Излучение, конвекция. Е. Излучение, теплопроводность.
Ж. Конвекция, теплопроводность.
Вариант 1
- Зажатую плоскогубцами медную проволоку сгибают и разгибают несколько раз. Изменяется ли при этом внутренняя энергия проволоки? Если да, то каким способом?
- Почему в бесснежные зимы многие растения погибают, в то время как могут выдерживать значительные морозы, если снежный покров велик?
- Скафандры, одеваемые космонавтами, обычно окрашены в белый цвет. В то же время некоторые поверхности космических кораблей черные. Чем объясняется выбор цвета?
- Когда скорее остынет чайник с кипятком: когда его поставили на лёд или когда лёд положили на крышку чайника?
- Почему в холодную погоду многие животные спят, свернувшись в клубок?
Вариант 2
- Стальную пластину поместили на горячую электрическую плиту. Каким способом при этом изменяется внутренняя энергия пластины?
- Почему при быстром скольжении вниз по канату или шесту можно обжечь руки?
- Ножницы и карандаш, лежащие на столе, имеют одинаковую температуру. Почему же на ощупь ножницы кажутся холоднее?
- Почему снег, покрытый сажей или грязью, тает быстрее, чем чистый?
- В промышленных холодильниках воздух охлаждается с помощью труб, по которым течет охлажденная жидкость. Где лучше всего расположить эти трубы?
Этот учебный год мы начинаем с изучения нового раздела физики, К тепловым явлениям относятся нагревание и охлаждение различных тел, плавление, испарение, кипение, таяние веществ и т.д. Давно знакомые нам слова «тёплый», «холодный», « горячий» означают тепловые состояния тел. Величиной, характеризующей тепловое состояние тел, является температура.
Тепловое движение – беспорядочное движение молекул вещества. В жидкостях и газах молекулы беспорядочно движутся, соударяясь друг с другом. В твёрдых телах тепловое движение состоит в колебаниях частиц около положения равновесия. От скорости движения молекул зависит температура тела. Чем больше скорость движения молекул, тем выше температура тела. Обратим внимание на то, что тепловое движение отличается от механического тем, что в нём участвует очень много частиц и каждая движется беспорядочно.
Итак, у нас возникла проблема: нужно найти такой признак или такое свойство тел, которое ясно указывало бы на то, как тело нагрето. Таким признаком может быть расширение тел при нагревании. Чем более нагрето тело, тем больше его объём, тем интенсивнее хаотичное движение молекул и атомов. Прибор, в котором используется такое свойство тел – термометр. От греческого «therme» - тепло и «metreo» - измеряю Жидкостный термометр – прибор, принцип действия которого основан на использовании свойства теплового расширения жидкости. В зависимости от температурной области жидкостный термометр заполняют ртутью, этиловым спиртом и другими жидкостями. Любой термометр показывает свою собственную температуру. Для определения температуры среды термометр надо поместить в эту среду и подождать до тех пор, пока температура прибора перестанет изменяться, приняв значение, равное температуре среды.
На практике используются и другие температурные шкалы, например, шкала Кельвина и шкала Фаренгейта. Взаимосвязь шкалы Цельсия и шкалы Кельвина видно на рисунке. Для измерения температуры используют различные вещества (ртуть, спирт), которые изменяют свой объём с изменением температуры.
Физический смысл температуры Каков физический смысл температуры? Для этого надо ответить на вопрос, чем холодная вода отличается от горячей? Тёплая вода состоит из таких же молекул, как и холодная. Опыт по диффузии в горячей и холодной воде показывает: чем выше температура, тем больше проникновение одного вещества в другое. Причиной диффузии является движение молекул. Так как в горячей воде диффузия происходит быстрее, значит и скорость движения молекул в ней выше.
«Предмет изучения физики» - Физика. Метод Аристотеля. Высшая цель. Задача физики. Моделирование. Галилео Галилей. Слон. Физическая теория. Физический закон. Электроды. Компьютерное моделирование. Что изучает физика. Эксперимент. Наблюдения. Предложение. Гипотеза. Наблюдения и опыты.
«Физика - наука точная» - Практическое задание в группах. Наблюдение и опыты. Лайнер, самолет. Некоторые физические термины. Физика изучает мир. Что изучает физика. Роль физики в нашей жизни. Беседа с использованием иллюстраций. Физика связана и с другими науками. Распределите в таблице следующие слова. Физические явления. Физика позволяет выводить общие законы.
«Прикладная физика» - Период революционных изменений в физике 1895...1904 гг. М.: Советская энциклопедия. 1983 (или другие годы). Спектрометрия ядерного излучения. Период современной физики с 1905 г. Возникновение геометрической оптики (Евклид). Методы исследования. Физический энциклопедический словарь. Беккерель открыл естественную радиоактивность урана.
«Изучение физики» - Вводный урок по физике 7 класс. Термодинамика и молекулярная физика. Оптика. Строение вещества. Мы уже говорили, физика также занимается изучением строения вещества. Так зачем же нужна вам физика? Электродинамика. Физика –одна из многочисленных наук о природе. Что изучает ФИЗИКА? С электромагнитными явлениями вы тоже встречаетесь на каждом шагу.
«Наука физика» - Связь с астрономией. Методы изучения физики. Основные составные части вещества – молекулы. Атомные явления. Звуковые явления. Связь с естественными науками. Философия. Техника. Астрономия. Механические явления - это движения самолётов, автомобилей, маятников. Как вы думаете, могли существовать обсерватории до появления телескопов?
ВАРИАНТ-1
1). падение тела на Землю 2). нагревание кастрюли с водой 3)таяние льда 4) отражение света 5) движение одной молекулы
А. 1, 2 и 5 Б. 2, 3, 5 В. 2, 3 Г. 2, 4 Д. 1, 5 Е. Все
Внутренней энергией обладают
А. Все тела Б. Только твердые тела В. Только жидкости Г. Только газы
Каким способом можно изменить внутреннюю энергию тела?
А. Теплопередачей. Б. Совершением работы. В. Теплопередачей и совершением работы. Г. Внутреннюю энергию тела изменить нельзя.
А. Теплопередачей. Б. Совершением работы. В. Теплопередачей и совершением работы. Г. Внутренняя энергия пластины не изменяется.
Какой вид теплопередачи сопровождается переносом вещества?
А. Только конвекция. Б. Только теплопроводность. В. Только излучение.
Г. Конвекция и теплопроводность. Д. Конвекция и излучение.
Е. Конвекция, теплопроводность, излучение. Ж. Теплопроводность, излучение.
ВАРИАНТ-2
Какие из перечисленных примеров относятся к тепловым явлениям?
1) испарение жидкости 2) эхо 3) инерция 4) земное тяготение 5) диффузия
А. 1, 3 Б. 1, 4 В. 1, 5 Г. 2, 4 В.Все
Внутренняя энергия тела зависит от
А. Механического движения тела Б. Положения тела относительно других тел В. движения и взаимодействия частиц тела Г. Массы и плотности тела.
Может ли измениться внутренняя энергия тела при совершении работы и теплопередаче?
А. Внутренняя энергия тела измениться не может. Б. Может только при совершении работы. В. Может только при теплопередаче. Г. Может при совершении работы и теплопередаче.
А. Теплопередачей. Б. Совершением работы. В. Теплопередачей и совершением работы. Г. Внутренняя энергия проволоки не изменяется.
Какой вид теплопередачи не сопровождается переносом вещества?
А. Излучение. Б. Конвекция. В. Теплопроводность. Г. Излучение, конвекция, теплопроводность. Д. Излучение, конвекция. Е. Излучение, теплопроводность.
Ж. Конвекция, теплопроводность.
Вариант 1
Зажатую плоскогубцами медную проволоку сгибают и разгибают несколько раз. Изменяется ли при этом внутренняя энергия проволоки? Если да, то каким способом?
Почему в бесснежные зимы многие растения погибают, в то время как могут выдерживать значительные морозы, если снежный покров велик?
Скафандры, одеваемые космонавтами, обычно окрашены в белый цвет. В то же время некоторые поверхности космических кораблей черные. Чем объясняется выбор цвета?
Когда скорее остынет чайник с кипятком: когда его поставили на лёд или когда лёд положили на крышку чайника?
Почему в холодную погоду многие животные спят, свернувшись в клубок?
Вариант 2
Стальную пластину поместили на горячую электрическую плиту. Каким способом при этом изменяется внутренняя энергия пластины?
Почему при быстром скольжении вниз по канату или шесту можно обжечь руки?
Ножницы и карандаш, лежащие на столе, имеют одинаковую температуру. Почему же на ощупь ножницы кажутся холоднее?
Почему снег, покрытый сажей или грязью, тает быстрее, чем чистый?
В промышленных холодильниках воздух охлаждается с помощью труб, по которым течет охлажденная жидкость. Где лучше всего расположить эти трубы?