Підручник Фізика 8 клас - Т. М. Засєкіна - Оріон 2016 рік

РОЗДІЛ 1.ТЕПЛОВІ ЯВИЩА

ПІДСУМКИ ДО РОЗДІЛУ «ТЕПЛОВІ ЯВИЩА»

Після вивчення розділу «Теплові явища» вам стали більш зрозумілими ті природні та штучні явища і процеси, що пояснюються особливостями руху й взаємодії часток речовини, її внутрішньою будовою.

Ваші знання теплових явищ і процесів будуть більш цілісними й операційними, коли ви навчитеся їх систематизувати, застосовувати загальні принципи, теорії, ідеї до аналізу конкретних запитань і практичного втілення знань у конкретних життєвих ситуаціях. Особливо такі вміння стануть у пригоді в ситуаціях, коли вам потрібно буде діяти не за інструкцією, а шукати неординарні способи вирішення проблем.

1. Ви можете описати деякі фізичні характеристики речовини, що пояснюються тепловим рухом.

Тепловим рухом називають безперервний, невпорядкований (хаотичний) рух молекул.

Ви можете зауважити, що в таблиці подано не всі фізичні характеристики речовини, адже вам доводилося чути, що метали проводять електричний струм, а діелектрики — ні, що вода та скло прозорі й крізь них може проходити світло, що уран — радіоактивний елемент. Це дійсно так. Розширювати свої знання про фізичні властивості речовини ви будете під час вивчення інших розділів фізики. У цьому розділі ви розглянули властивості, що пояснюються на молекулярному (атомарному) рівні, без урахування внутрішньої будови частинок речовини.

2. Ви вмієте описувати теплові характеристики тіл і теплові процеси за допомогою відповідних фізичних величин.

Назва фізичної

величини

Визначення

Символ для позначення

Прилад для вимірювання / одиниця

Формула для визначення

Температура

Фізична характеристика теплового стану речовини, з якої складається тіло; визначається середньою кінетичною енергією хаотичного руху частинок речовини

За шкалою Цельсія позначають літерою t

Побутовий термометр/ градус Цельсія (°С)

—

За шкалою Кельвіна — літерою Т

Термометри/ кельвін (К) (основна одиниця температури в СІ)

Т = t + 273,15

Внутрішня енергія

Енергія руху та взаємодії частинок, з яких складається речовина

U

Дж

(джоуль)

—

Кількість теплоти

Частина внутрішньої енергії, яку дістає чи втрачає тіло при теплообміні

Q

Дж

(джоуль)

Q = сm(t - t0)

Qвип= Lm

Qпл = m

Питома теплоємність

речовини

Фізична величина, що показує, яка кількість теплоти потрібна для збільшення температури речовини масою 1 кг на 1 °С

c

с =

Питома теплота

плавлення

Фізична величина, що показує яка кількість теплоти необхідна для переходу 1 кг речовини із твердого стану в рідкий за температури плавлення


=

Питома теплота

пароутворення

Фізична величина, що показує, яка кількість теплоти потрібна, щоб перетворити рідину масою 1 кг у пару без зміни температури

L (або літера r)

L=

Питома теплота

згорання

Фізична величина, що показує, яка кількість теплоти виділяється в результаті повного згорання палива масою 1 кг

q

q=

Коефіцієнт корисної дії нагрівника

Характеризує ефективність використання теплоти і дорівнює відношенню кількості теплоти, що використовується на нагрівання, до кількості теплоти, отриманої внаслідок згорання палива

%

η= ·100%

Коефіцієнт корисної дії теплової машини

Характеризує ефективність перетворення енергії й дорівнює відношенню виконаної роботи А до наданої кількості теплоти Q1

%

η= · 100 %

3. Ви знаєте, що внутрішня енергія передається двома способами, і можете пояснити особливості механізмів теплообміну.

4. Ви можете виміряти кількість переданої або отриманої під час теплообміну енергії й переконатись у тому, що для теплових процесів виконується закон збереження енергії і що енергія може перетворюватися.

Рівняння теплового балансу:

у замкненій системі під час теплообміну одні тіла віддають таку саму кількість теплоти, яку отримують інші тіла.

Q

Якщо між тілами з різними температурами встановлюється тепловий контакт і зовнішні умови не змінюються, то тіла самі по собі переходять у стан теплової рівноваги — стан, за якого температура набуває для всіх тіл однакового значення.

У природі неможливий процес, єдиним результатом якого є виконання механічної роботи лише за рахунок охолодження джерела теплової енергії без нагрівання навколишніх тіл.

5. Ви знаєте, як на практиці використовують теплові властивості речовини, і можете оцінити вплив теплових машин та інших засобів теплотехніки на довкілля, а також необхідність використання енергозбережувальних технологій.

Теплова машина — пристрій для перетворення внутрішньої енергії в механічну.

Механічна робота А, виконана тепловою машиною, дорівнює різниці кількості теплоти Q1, яку надає нагрівник робочому тілу, і кількості теплоти Q2, яку віддає робоче тіло охолоджувачу: A= Q1 - Q2.

Принцип дії теплових машин

ККД теплової машини дорівнює відношенню виконаної роботи А до наданої кількості теплоти

Q : ККД = = = 1-

6. Ви можете оцінити роль видатних учених у розвитку знань про теплоту.

Із історії дослідження теплових явищ

Філософи давнини мали дві точки зору щодо природи теплоти:

1. Теорія теплороду, де теплоту пов’язували із природними стихіями (вогнем, водою, повітрям і землею), з яких утворені всі тіла.

2. В інших дослідженнях теплоту пов’язували з атомістичним ученням про будову речовини (згодом ці дослідження стали підґрунтям термодинамічної теорії)

1742 р.

Шведський учений Андерс Цельсій запропонував шкалу для вимірювання температури

1760 р.

Шотландський фізик і хімік Джозеф Блек увів поняття питомої теплоємності. Покладено початок калориметрії

1783 р.

Французькі вчені Антуан Лавуазьє і П’єр Лаплас винайшли калориметр і визначили питомі теплоємності багатьох твердих і рідких тіл

1784 р.

Шотландський інженер Джеймс Ватт побудував універсальний паровий двигун

1799 р.

Британський фізик і хімік Гемфрі Деві провів досліди з тертям двох кусків льоду, які підтвердили, що нагрівання тіл може бути здійснене за рахунок механічної роботи, і відіграли особливу роль у спростуванні теорії теплороду

1824 р.

Французький фізик і математик Саді Карно опублікував працю «Міркування про рушійну силу вогню і про машини, здатні розвивати цю силу», що згодом стала основою теорії теплових двигунів; заклав основи другого начала термодинаміки; розглянув цикл теплового двигуна (цикл Карно), який має особливе значення для термодинаміки

1827 р.

Англійський ботанік Роберт Броун першим спостерігав рух мікрочастинок, який згодом назвали його ім’ям — броунівський рух

1842 р.

Німецький учений Роберт Майєр відкрив закон збереження енергії (незалежно від нього до відкриття цього закону також прийшли в 1843 р. англійський фізик Джеймс Джоуль і в 1847 р. німецький фізик Герман Гельмгольц)

1845 р.

Англійський фізик Джеймс Джоуль визначив величину механічного еквівалента теплоти

1848 р.

Британський фізик Вільям Томсон (лорд Кельвін) ввів поняття абсолютної температури й абсолютну шкалу температур (шкалу Кельвіна)

1850 р.

Німецький фізик Рудольф Клаузіус увів поняття внутрішньої енергії і сформулював другий закон термодинаміки (у 1851 р. своє формулювання запропонував Вільям Томсон)

1860 р.

Французький інженер Етьєн Ленуар створив перший поршневий двигун внутрішнього згорання (удосконалену конструкцію двигуна внутрішнього згорання створив у 1878 р. німецький винахідник Ніколаус Отто)

1888 р.

Луї Жорж Гюї довів теплову природу броунівського руху

1905-1906 рр.

Німецький фізик Альберт Ейнштейн та польський учений Маріан Смолуховський дали найбільш повне пояснення броунівського руху

1897 р.

Німецький інженер Рудольф Дізель побудував двигун внутрішнього згорання з попереднім стисненням повітря і самозайманням палива




Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити