Главная страница
Навигация по странице:

  • Температура

  • ТЕМА РАСШИРЕНИЕ ТЕЛ ПРИ НАГРЕВАНИИ

  • ТЕМА ПЕРЕДАЧА ТЕПЛОТЫ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ И ЖИДКОСТЯХ. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ. КОНВЕКЦИЯ

  • ТЕМА ВЗГЛЯДЫ ФАРАБИ, БЕРУНИ И АВИЦЕННЫ НА ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ

  • ТЕМА ТЕМПЕРАТУРА. ТЕРМОМЕТРЫ. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛА

  • Температура. Термометры. Измерение температуры тела Глава IV. Тепловые явления ТЕМА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА И ЖИДКОСТИ ПРИ ПОМОЩИ ТЕРМОМЕТРА

  • Физика. Дом имени чулпана


    Скачать 2.19 Mb.
    НазваниеДом имени чулпана
    АнкорФизика
    Дата14.02.2022
    Размер2.19 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файла65942_be2c05191cfc2fa4bd3cfb6a532d4fe7.pdf
    ТипДокументы
    #361374
    страница7 из 11
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
    ТЕМА ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА. ПРИЕМНИКИ ТЕПЛА
    Вы знаете, что тепло получается при сжигании дров, угля, газа и нефтепродуктов. Но основным источником тепла является Солнце. Падающие на Землю солнечные лучи согревают ее, от нее тепло передается в нижние слои атмосферы и нагревает воздух. Уголь, газ и нефть тоже являются продуктом энергии солнечных лучей, падавших на Землю в течение многих веков. Даже используемая нами энергия ветра является продуктом Солнца
    Что мы понимаем под словом теплота Вначале теплоту тоже рассматривали как некое вещество. Например, при сгорании газа выделяемое тепло передается воде. Теперь вода становится источником тепла. И если затем кипящую воду убрать с газовой плиты, теплота от нее передается в воздух и т.д. Поэтому для измерения теплоты ввели специальную физическую величину количество теплоты».
    Проведем такой опыт. В зимний день возьмите в руки два куска льда, руки должны быть в перчатках (чтобы тепло ваших рук не перешло в леди начинайте тереть куски льда друг о друга.
    Лед постепенно начнет таять, и закапает вода. Откуда взялось тепло, растопившее лед В жизни вы часто встречали случаи нагревания при трении. Попробуйте вспомнить их. Вот такие опыты приводят к мысли, что тепло тоже является одним из видов энергии. Возникает вопрос, какой энергии – потенциальной или кинетической соответствует тепловая энергия Или одновременно обеим Известно, что вещества состоят из молекул, которые находятся в непрерывном движении. Наблюдения показывают если тело нагреть, то движение частиц ускоряется. Отсюда приходим к логическому заключению, что теплота – это кинетическая энергия частиц ве щества.
    Температура характеризует степень нагретости тел или ве-
    ществ.
    Наблюдения показывают, что при плавлении льда температура не повышается. Значит, подводимая в это время энергия идет на разрушение структуры льда. Отсюда следует что температура вещества частично характеризует и потенциальную энергию молекул. Таким образом, теплота считается одним из видов энергии. Она, как и другие виды энергии, может превращаться из одного видав другой. Количество теплоты, как и все виды энергии, а также выполненная работа, измеряются в джоулях.
    Источники тепла. Приемники тепла
    Глава IV. Тепловые явления Вследствие выполнения работы создается тепловая энергия. Тепловую энергию можно преобразовать в работу, поэтому работа и энергия тесно взаимосвязаны. Почему при соскальзывании с веревки или дерева рука нагревается. Почему прирезком торможении автомобиля чувствуется запах паленой резины. Закрытый сосуд опустили вгорячую воду. Изменяются ли потенциальная и кинетическая энергия молекул воздуха. В каких из прочитанных вами книг или просмотренных фильмов люди искусственно добывали огонь Расскажите, как они это делали.
    ТЕМА РАСШИРЕНИЕ ТЕЛ ПРИ НАГРЕВАНИИ
    В теме 7 вы узнали, что нагретый металлический шар застревает в кольце. Чтобы изучить подобный процесс в жидкости, проведем следующий опыт. Возьмем три пробирки, в одну нальем воду, во вторую – масло ив третью – молоко. Пробирки заткнем пробками с трубочками посередине. Расположим пробирки в сосуде с водой, как показано на рис. 74, и снизу подведем тепло. По мерена- гревания воды жидкости медленно будут подниматься по трубочкам. Значит, жидкости тоже при нагревании расширяются. Так как высота подъема жидкости в трубочках различная, то и расширяются они по-разному. Для изучения расширения газов возьмем колбу и заткнем ее пробкой с трубочкой посередине (рис. 75). Опустим конец трубочки вводу и будем держать колбу обеими руками, слегка потирая. Тогда увидим, как из трубочки выходят пузырьки воздуха. Это происходит потому, что колба вместе с воздухом нагревается от температуры рук. Расширяющийся воздух выходит в виде пузырьков. Теперь, если мы закрепим колбу на штативе и оставим там, то через некоторое время вода будет подниматься по трубочке. Это происходит потому, что при охлаждении газ в колбе сжимается
    Рис. Рис. Рис. 75
    медь
    железо
    лед
    Таким образом, вещества (твердые, жидкие и газообразные) при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Причина этого явления, как было сказано выше, – движение молекул. Это свойство веществ широко используется в быту ив технике. При строительстве железных дорог оставляют зазор между рельсами. Электрические провода летом монтируются со слабинкой. Это делается для того, чтобы зимой при сжатии они не оборвались. Нельзя в стакан сразу наливать горячую воду. Так как от нагрева внутренняя стенка быстро расширяется, а внешняя сторона не успевает расшириться, стакан лопается. Биметаллическая пластина На рис. 76 приведены спаянные друг с другом две металлические пластины – медная и железная.
    Медь и железо расширяются по-раз ному. Если эту пластину нагреть, она сгибается в сторону железа, если охладить – тов сторону меди. Что происходит с пластиной, если ее сильно нагреть и сильно охладить Подумайте об этом.
    Остановимся на некоторых применениях этой пластины. Если внимательно рассмотреть внутреннее устройство холодильника или утюга, то видно, что через некоторое время работающий холодильник выключается, утюг, после того, как прогреется, также должен выключаться. Внутри этих приборов имеется биметаллическое устройство включения-выключения тока (рис. 77).
    2. О расширении воды при нагревании Опыты, проведенные с водой, показывают, что при охлаждении объем воды сначала уменьшается. По достижении С уменьшение объема прекращается (тем-
    Расширение тел при нагревании
    Глава IV. Тепловые явления Рис. 77
    ток
    тепло
    контакт
    пературу воды измеряем бытовым термометром, об этом подробно будет рассказано в следующей теме. Если и дальше продолжить охлаждение, то объем, воды напротив, начинает увеличиваться. Этот процесс продолжается до тех пор, пока вода не замерзнет. Значит, плотность воды является наибольшей при С. По этой причине зимой в озерах замерзает только поверхность воды. На дне озера температура воды будет С. Если бы не было этого явления, то вода в озерах и водохранилищах промерзала до дна. Ив это время остановилась бы жизнь в водоемах. При наливании горячей воды толстостенный стакан быстрее трескается, чем тонкостенный. Почему. Где можно использовать свойство жидкостей и газов расширяться при нагревании. Бензин продается литрами. В какое время суток покупать бензин вы-

    годно?
    ТЕМА ПЕРЕДАЧА ТЕПЛОТЫ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ И ЖИДКОСТЯХ. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ. КОНВЕКЦИЯ
    Все знают, что теплота может передаваться из одного места в другое. Тепло от печки или батареи распространяется по всей комнате. Если в стакан с горячей водой опустить ложку, то ложка через некоторое время нагреется. Тепло от Солнца тоже достигает Земли. Итак, как передается тепло Представления о строении вещества приводят
    нас к мысли о том, что передача теплоты связана сдвижением молекул. Если вы обратили внимание, дым иногда поднимается вверх, а иногда стелется над землей. Облака на небе иногда долго остаются без изменения, а иногда быстро двигаются. Как можно объяснить все это Воздух при нагревании у печки расширяется, и его плотность уменьшается. Под действием силы Архимеда он поднимается вверх. Его место занимает холодный воздуху которого плотность больше. В результате между различно нагретыми слоями воздуха возникает течение. Это явление называется конвекцией Конвекцию легко можно наблюдать на опыте, показанном на рис. 78. Конвекция происходит не только в газах, но ив жидкостях. Тепло, подводимое снизу, в результате конвекционного потока поднимается вверх. Придумайте опыт, демонстрирующий конвекцию в жидкостях.
    В твердых телах частицы не могут перемещаться из одного места в другое. Они только совершают колебательные движения. Атомы в твердых телах расположены близко друг к другу, и поэтому теплота в них передается за счет колебательного движения. Такой вид передачи тепла называется теплопроводностью.
    Различные вещества обладают разной теплопроводностью. Это можно увидеть наследующем опыте (рис. 79). На одинаковом расстоянии от штатива закрепим изготовленные из меди, железа, алюминия и пластмассы стержни. На концах стержней с помощью парафина установим по спичке. После этого медленно будем нагревать диск.
    В зависимости от теплопроводности, спички будут поочередно падать. Из таблицы 4 определите очередность падения спичек.
    Рис. 78 Рис. Передача теплоты в твердых телах и жидкостях. Теплопроводность. Конвекция
    Глава IV. Тепловые явления Таблица 4
    Вещество
    Теплопроводность
    Вт/(м · К)
    Вещество
    Теплопроводность
    Вт/(м · K)
    Алюминий
    209
    Свинец
    35
    Медь
    395
    Бетон
    0,11–2,33
    Сталь
    50
    Бумага
    0,140
    Железо
    73
    Вода
    0,600
    Серебро
    418
    Воздух
    0,025
    Кирпич (красный)
    0,77
    Хлопок
    0,042
    Чтобы изучить теплопроводность жидкости, проведем следующий опыт. Возьмем длинную пробирку и положим в нее кусочки льда. Сверху лед придавим металлическим шариком и нальем воду в пробирку. Наполнив пробирку, как показано на рисунке, будем нагревать верхнюю часть воды. Вода будет нагреваться, а затем и закипать, но лед на дне пробирки не будет таять (рис. 80). Подумайте о причинах этого явления.
    Воздух тоже, как и жидкость, является плохим проводником тепла. Мы можем спокойно держать руку у горящей спички или печки, не боясь обжечься.
    Начертите отопительную систему вашего дома. Изучите, насколько правильно она сделана. Почему форточки на окнах устанавливаются сверху. В каких случаях в веществах тепло одновременно передается и теплопроводностью и излучением. Почему вы не обжигаете пальцы, когда держите горящую спичку. Из таблицы определите, в каком доме летом прохладнее, а зимой теплее В доме, построенном из кирпича или бетона?
    Рис. 80
    ТЕМА ИЗЛУЧЕНИЕ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В БЫТУ И ТЕХНИКЕ
    Таким образом, и конвекция, и теплопередача осуществляются за счет движения частиц. Тогда каким образом передается тепло от основного источника тепла на Земле – Солнца Ведь между Землей и Солнцем существует вакуум, – среда, где практически нет частиц В этом случае теплота передается излучением. Световой поток, идущий от Солнца, несет с собой и тепловую энергию. Лампочка накаливания, наряду со световым излучением, излучает и тепло. Несмотря на то, что внутри лампочки нет воздуха, излучаемое тепло мы можем почувствовать руками. Тепловая энергия, получаемая путем излучения, зависит от цвета нагреваемой поверхности. Если зимой снег накрывать попеременно белыми черным материалом одинакового размера, то увидим, что под черным материалом снег будет таять быстрее, чем под белым. Значит энергия, падающая на поверхность, может поглощаться, а может и отражаться. Оконные стекла хорошо пропускают излучение, идущее от Солнца, но плохо пропускают тепло, идущее от радиатора. Теперь вы, наверное, поняли предназначение стеклянного потолка и стен в теплицах?
    В быту ив технике широко используются явления конвекции, теплопроводности и излучения. На рис. 81 приведена схема котла водяного отопления. Попробуйте объяснить возникающую в нем конвекцию. На рис. 82 приведено в разрезе помещение с радиаторным отоплением. Объясните процессы, происходящие в помещении. Почему радиаторы устанавливаются под окнами На рис. 83 приведен чертеж термоса. В нем внутри металлической оболочки расположен двухстенный стеклянный сосуд. Между стеклянными стенками имеется вакуум. Внутренние стенки стеклянного сосуда покрыты тонким слоем серебра. Жидкость в таких сосудах долгое время сохраняет свою температуру. Объясните, почему в термосах температура жидкости хорошо сохраняется.
    Излучение. Использование теплопередачи в быту и технике
    Глава IV. Тепловые явления Значит, при необходимости для улучшения теплопередачи принимаются меры усиления конвекции и применяются материалы с хорошей теплопроводностью. Котел для приготовления пищи и чайник для кипячения воды изготавливаются из материала с хорошей теплопроводностью. Но чай лучше заваривать в фарфоровом чайнике, в этом случае чай долго остается горячим. Если пить чай из стакана, то можно обжечься, а если пить из фарфоровой пиалы – нет. Почему?
    При использовании энергии излучения обращают внимание на материал и на цвет. Летом надевают рубашки белого цвета, они хорошо отражают тепловые лучи, а зимой надевают одежду темных расцветок. Возьмите плотную бумагу и изготовьте из нее коробку. Наполните ее водой и через некоторое время поставьте на закрытую сверху электрическую плиту. Вода в ней будет нагреваться и даже закипит. Но бумажная коробка не загорится. Объясните причину. Приклейте клочок бумаги на кусок железа, масса и размеры которого больше, чему бумаги, и подержите над огнем. Проследите, что случится с бумагой, и дайте этому объяснение.
    Рис. Рис. Рис. 83

    111
    1. Как предохраняют двигатели автомобилей от перегрева. При отоплении дома используют печи, где непосредственно сжигается топливо, водяные или паровые радиаторы. Какие имеются у них преимущества и недостатки. Почему в холодном помещении первыми мерзнут ноги?
    ТЕМА ВЗГЛЯДЫ ФАРАБИ, БЕРУНИ И АВИЦЕННЫ НА ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ
    Великие мыслители Абу Наср аль-Фараби, Беруни и Авиценна в своих трудах давали объяснения природы тепловых явлений. В частности, по мнению Фараби, температура вещества, высокая она или низкая, зависит от движения частиц, из которых состоят вещества.
    Авиценна, как и Фараби, следующим образом объясняет конвекцию из-за расширения нагретых тел плотность их уменьшается, и они стремятся вверх (за счет силы Архимеда. При охлаждении объем уменьшается, и за счет увеличения плотности тела стремятся вниз.
    Aбу Наср аль-Фараби (873–950) родился в городе От- раре (Фараб), расположенном недалеко от реки Сырдарьи. Фараби работал во многих областях науки. До него физика не считалась отдельной наукой, а была частью естествознания. В физике он выполнял работы по изучению строения вещества, теплоты, движения, звука, оптики и др.
    Беруни обратил внимание, что расширяясь при нагревании и сжимаясь при охлаждении, вода обладает особыми свойствами. Поэтому случаю приведем вопрос, заданный Беруни Авиценне: Если тела при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются, то они должны ломать сосуды за счет расширения тел внутри них, почему сосуд с водой при замерзании лопается Почему лед плавает на поверхности воды, ведь за счет замерзания лед становится ближе к Взгляды Фараби, Беруни и Авиценны на тепловые процессы
    Глава IV. Тепловые явления природе Земли (к твердому телу. Авиценна на этот вопрос ответил так При замерзании воды частички воздуха запираются внутри льда и не дают льду погрузиться вводу. Беруни возражает Авицен- не Если бы кувшин ломался внутрь, то сказанное было бы правильным. Я наблюдал, что кувшин ломается наружу. В дальнейшем Ави- ценна исправил неточности в своих ответах.
    Ранее мы говорили, что тепло передается также излучением, и что поглощение излучения зависит от вида поверхности и ее цвета. Энергия, получаемая поверхностью от излучения, зависит оттого, как луч падает на поверхность – вертикально или под углом. Климатические зоны на Земле Беруни и Авиценна правильно объясняли тем, что наклон солнечных лучей, падающих на землю, различен.
    По мнению Авиценны в природе существуют естественные и искусственные источники тепла и холода. Внешняя причина тепла – это работа. Он пишет «Во-первых, близость горячего тела к холодному. Например, огонь нагревает воду. Во-вторых, движение и трение. Например, если взбалтывать воду, она нагревается, если тереть камень о камень, он нагревается, появляется огонь. В-третьих, любой освещенный предмет теплее неосвещенного. Здесь приводится мнение о том, что тепло распространяется излучением.
    Среднеазиатские мыслители прошлого также писали, что за счет тепла пары воды поднимаются вверх, превращаются в облака, там при низких температурах образуется снег, дождь, град. Как бы вы ответили на вопросы Беруни?

    2. В каких случаях белье сохнет быстрее Когда лучи Солнца падают вертикально или косо. До какой степени можно нагреть воду, взбалтывая ее Попробуйте Возьмите детскую игрушечную металлическую тарелку и поставьте на маленький огонь. После того, как тарелка нагреется, налейте в нее половину чайной ложки воды. Вместо того, чтобы сразу испариться, вода в виде шарика скатится на дно тарелки. В чем
    причина этого явления А причина в том, что между водой и горячей тарелкой образуется пар, который создает теплонепроницаемый слой. Это явление можно наблюдать, плеснув воду на разогретый утюг Зимой, чтобы не замерзнуть, надевают пальто и шапку. Греют ли они человека Возьмем два куска льда и положим их в целлофановые пакеты. Один пакет оставим открытым, а другой завернем в пальто. Через некоторое время увидим, что лед, оставленный открытым, немного подтаяла лед, завернутый в пальто, остался без изменения. Значит, пальто и шапка ничего не греют. Они только плохо проводят тепло.
    ТЕМА ТЕМПЕРАТУРА. ТЕРМОМЕТРЫ. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛА
    Ранее мы говорили о том, что помещение нагревается, тела охлаждаются. Эти выводы мы приводили, исходя из своих ощущений. Но всегда ли наши ощущения дают правильные выводы Чтобы проверить это, поставим на стол три стакана. Водном стакане пусть будет горячая, в другом – теплая, а в третьем – холодная вода. Сначала на некоторое время опустим палец левой руки в стакан с холодной водой, палец правой руки в стакан с горячей водой. Затем эти же пальцы левой и правой рук опустим в стакан с теплой водой. Тогда палец левой руки ощутит, что вода горячая, а палец правой руки ощутит, что вода холодная. Только с изобретением специального измерительного прибора стало возможным объективно оценивать температуру. Прибор, измеряющий температуру, называется термометром. Изобретателем термометра считается Галилей. Вы видели термометр, при помощи которого врач измеряет температуру. Конечно, современный термометр отличается от термометра (термоскопа) Галилея. В его устройстве использовано свойство тел изменять свой объем при нагревании. В термометре
    Температура. Термометры. Измерение температуры тела – Физика, 6 класс
    Глава IV. Тепловые явления Рис. 84 Рис. 85 Риса)
    б)
    Галилея использовано расширение воздуха (рис. 84). Впоследствии французский ученый Рей в 1631 г. изготовил водяной термометр. В современных термометрах, в основном, используют ртуть или спирт. Один из термометров показан на рис. 85. При нагревании вещество расширяется и поднимается вверх, а при охлаждении сжимается и опускается вниз. Показания этих термометров отсчитываются в градусах. Шведский ученый А. Цельсий (1701–1744) при измерении температуры за начало отсчета 0 (ноль) взял температуру тающего льда риса. Температуру кипения чистой воды при нормальных условиях он принял за 100 градусов (рис. 86, б. Шкалу между точками 0 и 100 делят на 100 равных частей и одно деление принимают за С. Для измерения температуры жидкости в помещении или в сосуде термометр опускают в среду на некоторое время. В этом случае температура жидкости в термометре уравняется с температурой среды. Температуру воды в сосуде определяют, не вынимая термометр из воды. В противном случае, как только термометр извлекут из воды, его показания изменятся.
    В медицинских термометрах, измеряющих температуру больного, этот недостаток исключен. Врач спокойно может взять термометру больного и посмотреть показание. Ртуть при нагревании легко поднимается, а при охлаждении в тонкой трубочке столбик ртути останавливается. После определения показания термометра его встряхивают. Тогда ртуть в трубочке опускается вниз. Пределы измерения медицинского термометра от 35 до С. Температура здорового человека бывает С. Отклонение температуры тела от этого значения говорит о том, что человек нездоров. Температура домашних животных овцы, коровы, лошади, кролика – бывает в пределах Су птиц – около 41–42°С.
    Имеется ли нижняя или верхняя граница температуры вещества На Земле в естественных условиях в Антарктиде отмечалась температура минус С (1960 г, на научной станции. В специальных лабораториях искусственным путем была получена температура минус С. По расчетам нижняя граница температуры равна минус 273,15°С.
    С какими температурами мы имеем дело в домашних условиях?
    Вода закипает при СВ пламени природного газа, используемого для кипячения воды, температура достигает С. Температура спирали электрической лампочки – С. Если температура горючей смеси в двигателе автомобиля Сто при электросварке она достигает С. Верхняя граница температуры не зафиксирована. Как можно измерить температуру больного, если температура окружающего воздуха выше температуры тела человека. Как изменяется точность термометра, если уменьшать диаметр трубочки. В какой воде следует мыть медицинский термометр В холодной или

    горячей?
    Температура. Термометры. Измерение температуры тела
    Глава IV. Тепловые явления ТЕМА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА И ЖИДКОСТИ ПРИ ПОМОЩИ ТЕРМОМЕТРА
    Необходимые принадлежности Термометр, горячая вода, холодная вода, мензурка, стеклянная палочка, чашка для воды.
    Выполнение работы. Повесьте термометр в кабинете физики на таком месте, чтобы на него не падали прямые солнечные лучи, вдали от нагревательных приборов (батарея, плитка, но так, чтобы шкала термометра была хорошо видна. При подготовке и проведении опыта показания термометра не должны изменяться в течение 5–6 минут, после этого можно записать комнатную температуру. Сосуд с водой подогревается на плитке или в пламени газа. С помощью мензурки отмерьте 100 мл воды и налейте ее в чашку, а затем в нее опустите термометр. Через некоторое время запишите показания термометра t
    1 5. С помощью мензурки отмерьте 100 мл воды ив нее опустите термометр. Через некоторое время запишите показания термометра t
    2 6. Горячую воду из мензурки налейте в чашку с холодной водой. Перемешайте воду стеклянной палочкой и замерьте температуру t
    3 7. Опыт повторяется при различных температурах горячей воды. Почему, если термометр вынуть из воды, его показания уменьшаются. Как меняется точность измерения, если опыт проводить с термометром, у которого диаметр трубочки маленький
    ТЕМА ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ И МЕТОДЫ ЕЕ ИЗМЕРЕНИЯ
    В разделе Механические явления вы узнали, что тела обладают двумя видами энергии. Энергия, которой обладают тела благодаря взаимодействию, называется потенциальной, а энергия, которой обладают тела благодаря своему движению, называется кинетической. Из раздела троение вещества вам известно, что все вещества состоят из мельчайших частиц – атомов или молекул и что из-за этого движения частицы обладают кинетической энергией. В жидкостях и твердых телах частицы располагаются в определенном порядке и взаимодействуют, поэтому обладают потенциальной энергией. Так как эта энергия относится к частицам, из которых состоит вещество, она называется внутренней энергией вещества. Чтобы глубже понять это, рассмотрим следующий пример. Чем отличаются молекулы воды при температуре Сот молекул воды при температуре С Они отличаются только скоростью. Скорость молекул воды при температуре Сбудет больше, чем скорость молекул воды при температуре
    30°С.
    Значит будет больше и кинетическая энергия. Отсюда вытекает, что внутренняя энергия воды при температуре С больше, чем внутренняя энергия воды при температуре СВ результате этих рассуждений появляется возможность дать определение температуре. Температура есть мера средней кинетической энергии частиц, из которых состоит вещество.

    Из предыдущего известно, что температуру тела можно повысить не только путем его нагревания, но и путем совершения работы. Например, если взять монету и потереть ее о шерсть, она нагревается. Древние люди получали огонь путем трения двух кусков дерева. Чтобы древесина загорелась, ее температура должна подняться до С. Легко ли достичь этого путем трения древесины Попробуйте.
    Внутренняя энергия и методы ее измерения
    Глава IV. Тепловые явления В настоящее время огонь тоже добывается трением. Для этого достаточно потереть спичкой об коробку Только здесь температура возгорания вещества, находящегося на кончике спички, намного меньше, и поэтому спичка быстро загорается. Спички изобрели в х годах XIX века. Так как при этом использовали фосфору которого температура возгорания равна С, спичка загоралась от любого трения, даже о подошву сапога. Из-за низкой температуры возгорания часто возникали пожары, а фосфор, к тому же, ядовит, поэтому в
    1855 году в Швеции изобрели более безопасное горючее соединение для спичек.
    Повышение внутренней энергии при выполнении работы можно увидеть при помощи следующего устройства. В цилиндр из толстого оргстекла помещают вату, смоченную бензином. Затем быстро опускают поршень вниз, при этом вата загорается. Здесь при сжатии воздуха повышается его внутренняя энергия, те. температура, и вата загорается. Если газ сжать при помощи внешней силы, температура его повышается. Что будет, если газ сам по себе расширится При таком расширении работа будет совершаться за счет внутренней энергии газа, и поэтому его температура понизится. Работа холодильника основана на этом принципе.
    Как было сказано выше, внутренняя энергия вещества также определяется потенциальной энергией частиц, из которых состоит вещество. Например, при температуре С одновременно существуют и вода и лед. Но из-за различного взаимного расположения молекул внутренняя энергия воды при Сбудет больше, чем внутренняя энергия льда при С. Таким образом, тела, имеющие одинаковую массу и температуру, имеют разную внутреннюю энер- гию.
    Рис. 87
    Возьмите медную или алюминиевую проволоку ив одном месте несколько раз согните и выпрямьте. В этом случае проволока сломается на месте сгиба. Объясните причину. Почему горячий чай быстрее охлаждается, если его мешать ложкой. Изменится ли внутренняя энергия ведра с водой, если поднять его с первого этажа на второй. Приведите примеры повышения внутренней энергии за счет трения.
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


    написать администратору сайта