Термодинамика

Учебник: Физика, 9 класс (Б.Б. Буховцев, Ю.Л. Климонтович, Г.Я. Мякишев, 1981)
Абсолютная температура. Температура – мера средней кинетической энергии молекул

Абсолютный нуль температуры. Температура, определяемая формулой (2.6), очевидно, не может быть отрицательной, так как все величины, стоящие в левой чисти (2.6), заведомо положительны.

Внутренняя энергия

Из курса физики VII класса известно, что любое макроскопическое тело обладает внутренней энергией.

Измерение скоростей молекул газа

Средняя скорость теплового движения молекул. Уравнение (2.9) дает возможность найти среднюю скорость теплового движения молекул. Подставляя в это уравнение получим выражение для среднего квадрата скорости:

Измерение температуры

Термометры. Для измерения температуры можно воспользоваться изменением любой макроскопической величины в зависимости от температуры: объема, давления, электрического сопротивления и т. д.

Итоги "Температура. Энергия теплового движения молекул"

Внутреннее состояние макроскопических тел определяется величинами, называемыми макроскопическими параметрами. К их числу относятся давление, объем и температура.

Количество теплоты

Изменить внутреннюю энергию газа в цилиндре можно не только совершая работу, но и нагревая газ (рис. 43). Если закрепить поршень, то объем газа не будет изменяться, но температура, а следовательно, и внутренняя энергия будут возрастать.

Необратимость процессов в природе

Закон сохранения энергии утверждает, что количество энергии при любых ее превращениях остается неизменным. Но он ничего не говорит о том, какие энергетические превращения возможны.

Первый закон термодинамики

Закон сохранения энергии. К середине XIX в. многочисленные опыты ученых доказали, что механическая энергия никогда не пропадает бесследно. Опускаются гири, вращающие лопасти в сосуде с ртутью, и температура ртути повышается на строго определенное число градусов.

Применение первого закона термодинамики к различным процессам

С помощью первого закона термодинамики можно делать важные заключения о характере протекающих процессов. Рассмотрим различные процессы, при которых одна из физических величин остается неизменной (изопроцессы). Пусть система представляет собой идеальный газ. Это самый простой случай.

Примеры решения задач "Температура. Энергия теплового движения молекул"

При решении задач этой главы используется формула (2.6), определяющая абсолютную температуру, формула (2.9), связывающая среднюю энергию хаотического движения с температурой, и формула (2.12) для средней квадратической скорости молекул.

Работа в термодинамике

Работа в механике и термодинамике. В механике работа определяется как произведение модулей силы и перемещения, умноженное на косинус угла между ними. Работа совершается при действии силы на движущееся тело и равна изменению кинетической энергии тела.

Тепловое равновесие. Температура

Макроскопические параметры. Для описания процессов в газах и других макроскопических телах нет необходимости все время обращаться к молекулярно-кинетической теории.

Тепловые явления. Молекулярная физика. Введение

Механическое движение. В VIII классе подробно изучалась механическая форма движения материи, т. е. перемещение в пространстве одних тел относительно других с течением времени. То, что все тела состоят из атомов или молекул, не принималось во внимание.

Учебник: Физикус (2002)
Агрегатные состояния

Газ, жидкость, твердое тело

Все твердые тела, а также жидкости и газы состоят из маленьких частиц, которые можно представить в виде шариков. Эти частички могут быть такими же, как атомы или молекулы, а иногда и больше.

Перенос тепла

Теплопроводность

Тепловое расширение

Твердые тела

Учебник: Беседы по физике, часть I (М. И. Блудов, 1984)
Барометрическая формула

Движение молекул связано с тепловым состоянием тела. Чем более нагрето тело, тем оживленнее беспорядочное движение молекул. Термин «беспорядочное движение молекул» с полным правом может быть заменен термином «тепловое движение молекул».

Броуновское движение

Разведем в воде немножко туши и будем наблюдать в микроскоп каплю такой воды. Мы увидим, как маленькие частицы сажи, из которых приготовляется тушь, беспорядочно приплясывая, двигаются в прозрачной жидкости. Это и есть так называемое броуновское движение.

Твердое, жидкое, газообразное

Наука познает строение вещества. На основе этого познания люди, владеющие техникой, научились создавать новые материалы, которые не могла создать природа, причем не вообще новые материалы, а материалы с заданными свойствами.

Температура и теплота

В старину на Руси сведения о погоде записывали так: «1657 год, Генваря, 30-го дня, пяток. День был до обеда холоден и ведрен, а после обеда оттепелен, в ночи было ветрено». В то время еще не было термометров.

Тепловое движение

Посмотрите внимательно на следующую таблицу, где показано, как распределяются молекулы азота по скоростям:

Распределение количества молекул по скоростям

Учебник: Физика, 8 класс (С.В. Громов, Н.А. Родина, 2002)
Виды теплообмена

Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя способами: путем совершения работы и путем теплообмена. Теплообмен может осуществляться по-разному. Различают три вида теплообмена: теплопроводность, конвекция и лучистый теплообмен.

Внутренняя энергия

Мы знаем, что существуют два вида механической энергии: кинетическая и потенциальная. Кинетической энергией тела обладают вследствие своего движения, потенциальной — вследствие своего взаимодействия с другими телами.

Задачи и упражнения к главе 4 "Внутренняя энергия"

115.    В один стакан налили 100 мл холодной воды, в другой — такое же количество горячей воды. В каком стакане вода обладает большей внутренней энергией?
116.    Что происходит с внутренней энергией человека, когда после жара у него восстанавливается нормальная температура?

Закон сохранения внутренней энергии и уравнение теплового баланса

Согласно уравнению (33.3), изменение внутренней энергии системы равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, полученного системой:

ΔU = A + Q.

Количество теплоты, необходимое для плавления тела и выделяющееся при его кристаллизации

В процессе плавления температура вещества не изменяется Вся получаемая им энергия при этом тратится на разрушение кристаллической решетки и увеличение потенциальной энергии молекул тела.

Кроссворд "Внутренняя энергия"

Кроссворд по разделу физики
По горизонтали: 1. Физическая величина, являющаяся мерой средней кинетической энергии молекул тела. 2. Изменение внутренней энергии тела без совершения работы. 3.

Лабораторная работа 5. Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры

Оборудование: калориметр, измерительный цилиндр (мензурка), термометр.

Указания к выполнению работы

Примеры теплообмена в природе и технике

1. Ветры. Все ветры в атмосфере представляют собой конвекционные потоки огромного масштаба. Конвекцией, например, объясняются бризы — ночные и дневные ветры, возникающие на берегах морей и больших озер.

Расчет изменения внутренней энергии

Мы знаем, что внутреннюю энергию тела можно изменить двумя способами — путем совершения работы и путем теплообмена.

Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела и выделяемого им при охлаждении

Чтобы научиться рассчитывать количество теплоты, которое необходимо для нагревания тела, установим сначала, от каких величин оно зависит.

Способы изменения внутренней энергии

Внутренняя энергия тела зависит от средней кинетической энергии его молекул, а эта энергия, в свою очередь, зависит от температуры. Поэтому, изменяя температуру тела, мы изменяем и его внутреннюю энергию. При нагревании тела его внутренняя энергия увеличивается, при охлаждении уменьшается.

Температура

При изучении механики нас интересовало движение тел. Теперь мы рассмотрим явления, связанные с изменением свойств покоящихся тел. Мы будем изучать нагревание и охлаждение воздуха, таяние льда, плавление металлов, кипение воды и т. д. Подобные явления называют тепловыми явлениями.

Удельная теплоемкость

Проделаем опыт. Возьмем два одинаковых сосуда и, налив в один из них воду массой 400 г, а в другой — растительное масло массой 400 г, начнем их нагревать с помощью одинаковых горелок (рис. 74). Наблюдая за показаниями термометров, мы увидим, что масло нагревается быстрее.

Учебник: Физика, 10 класс, часть II (Л.Э. Генденштейн, Ю.И. Дик, 2004)
Влажность воздуха

1. Относительная влажность

На Земле много открытых водоемов, с поверхности которых испаряется вода: океаны и моря занимают около 80 % поверхности Земли. Поэтому в воздухе всегда есть водяной пар.

Насыщенный пар

1. Испарение и конденсация

Первый закон термодинамики

1. Внутренняя энергия газа

Из курса физики основной школы вы знаете, что сумму кинетической энергии хаотического движения частиц и потенциальной энергии их взаимодействия называют внутренней энергией.

Применение первого закона термодинамики к газовым процессам

1. Изопроцессы и адиабатный процесс

Напомним, что согласно первому закону термодинамики количество теплоты Q, переданное газу, связано с изменением внутренней энергии газа ∆U и работой газа Aг соотношением

Q = ∆U + Aг.      (1)

Применение уравнения теплового баланса

1. Первый закон термодинамики и уравнение теплового баланса

Тепловые двигатели. Второй закон термодинамики

1. Принцип действия и основные элементы теплового двигателя

Subscribe to Термодинамика