Тепловое движения. Температура. Внутренняя энергия

Б-1

Тепловое движения. Температура. Внутренняя энергия

В окружающем нас мире происходят различные физические явления, которые связаны с нагреванием и охлаждением тел. Такими словами, как «холодный», «тёплый» и «горячий», мы указываем на различную степень нагретости тел, или, как говорят в физике, на различную температуру тел. Температуру тел измеряют с помощью термометра и выражают в градусах Цельсия (°С). Вам уже известно, что диффузия при более высокой температуре происходит быстрее. Это означает, что скорость движения молекул и температура связаны между собой. При повышении температуры скорость движения молекул увеличивается, при понижении — уменьшается.

Температура тела зависит от скорости движения молекул. Поскольку со скоростью движения молекул тела связана его температура, беспорядочное движение частиц называют тепловым движением.

Известно также, что существует два вида механической энергии: кинетическая и потенциальная. Всякое движущееся тело обладает кинетической энергией. Так, например, кинетической энергией обладает летящая птица, движущиеся самолёт, мяч, текущая вода и т. д. Кинетическая энергия тела зависит от его массы и от скорости движения тела. Потенциальная энергия определяется взаимным положением взаимодействующих тел или его отдельных частей. Например, потенциальной энергией обладают поднятый над землёй камень, сжатая или растянутая пружина и т. д. Кинетическая и потенциальная энергия — это два вида механической энергии, они могут превращаться друг в друга.

Кинетическая энергия всех молекул, из которых состоит тело, и потенциальная энергия их взаимодействия составляют внутреннюю энергию тела. Внутренняя энергия зависит от температуры тела, агрегатного состояния вещества и других факторов. Внутренняя энергия тела не зависит ни от механического движения тела, ни от положения этого тела относительно других тел.

Задачи I-А U-В R-ОМ

Б-2

Изменение внутренней энергии путем совершение работы.

Внутренняя энергия — это энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело. При повышении температуры внутренняя энергия тела увеличивается, так как увеличивается средняя скорость движения молекул. Следовательно, возрастает кинетическая энергия молекул этого тела. С понижением температуры, наоборот, внутренняя энергия тела уменьшается. Таким образом, внутренняя энергия тела меняется при изменении скорости движения молекул. Внутреннюю энергию можно изменить путем совершения работы и теплопередачи. Если над телом совершается работа, то внутренняя энергия тела увеличивается; если же это тело совершает работу, то его внутренняя энергия уменьшается, т. е. чтобы изменить внутреннюю энергию тела, нужно изменить его температуру.

Лабор. работа

Б-3

Изменение внутренней энергии путем теплопередачи

Внутреннюю энергию тел можно изменить путём теплопередачи. Процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом называется теплопередачей. Теплопередача всегда происходит в определённом направлении: от тел с более высокой температурой к телам с более низкой. Когда температуры тел выравняются, теплопередача прекращается. Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя способами: совершая механическую работу или теплопередачей. Теплопередача, в свою очередь, может осуществляться: 1) теплопроводностью; 2) конвекцией; 3) излучение

Задачи

Б-4

Лабор. работа

Б-5

Лабор. работа

Б-6

Лабор. работа

Б-7

1 Парообразования и конденсация. Удельная теплота, парообразования.

Явление превращения жидкости в пар называется парообразованием.

Явление превращения пара в жидкость называется конденсацией.

Конденсация пара сопровождается выделением энергии.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы обратить жидкость массой 1 кг в пар без изменения температуры, называется удельной теплотой парообразования.

L=Q/m, m= Q/L, Q=(-) Lm (при конденсации)

Где: L-удельная теплота парообразования и конденсации, Q-количество теплоты, m-масса.

Показывает: сколько теплоты выделится при конденсации 1кг ве-ва, сколько энергии надо сообщить 1кг ве-ва для парообразования.

Удельная теплота парообразования показывает, какое количество теплоты необходимо, чтобы превратитъ в пар 1 кг данного вещества при температуре кипения. Единица удельной теплоты парообразования в системе СИ:

[ L ] = 1 Дж/ кг

С ростом давления температура кипения жидкости повышается, а удельная теплота парообразования уменьшается и наоборот.

Удельная теплота парообразования равна количеству тепла, которое нужно для превращения единицы массы жидкости в пар.

Задачи