10 класс физмат урок от 17 02. Количество теплоты
 Скачать 69.38 Kb.
|
|
Количество теплоты Если закрепить газ в жестком закрепленном поршне (неподвижном) и начать нагревать газ горелкой, то при этом объем увеличиваться не будет, а вот давление и температура будут изменяться. В таких случаях можно сказать, что газу было передано некоторое количество теплоты. Существует несколько способов изменения состояния тел, в том числе и изменение их внутренней энергии. Первый способ: это выполнение работы газом или над газом, второй способ это передачей тепловой энергии. Термин количество теплоты возник еще в те времена, когда считалось, что тепло связано с неуничтожимой жидкостью, которую назвали теплородом. В те времена считалось, что чем больше теплорода находится в теле, тем оно горячее. Теперь мы знаем, что никакого теплорода не существует, а изменение температуры тела связано с увеличением скорости движения его молекул. При взаимодействии медленных молекул холодной системы с более быстрыми молекулами горячей системы на границе систем происходит выравнивание кинетических энергий молекул. В результате скорости молекул холодной системы увеличивается, а горячей – уменьшается. При проведении калоритмических опытов (опыты с использованием калориметров) было выявлено, что количество теплоты, отданное одним телом, равно по модулую количеству теплоты, полученному другим телом. Уравнение:  Называется уравнением теплового баланса Новая величина, которую мы ввели называется количеством теплоты.  Количество теплоты, которое необходимо сообщить телу для изменения его температуры зависит от массы тела, от того насколько сильно нужно поменять его температуру и от того из какого материала выполнено тело. Основной характеристикой материала, из которого выполнено тело является удельная теплоемкость. Удельная теплоемкость это постоянная величина, численно равная количество теплоту, которое необходимо сообщить единице массы вещества, чтобы изменить его температуру на 1 градус по Цельсия. Закон сохранения энергии. Внутренняя энергия тела. В ходе проведения многочисленных опытов Джоуля, а также других ученых, было доказано, что механическая энергия никогда не пропадает бесследно. Гиря, которую опустили на пол, шарик, упавший на свинцовую пластинку, все эти тела нагреваются на определенное количество градусов по Цельсия. Следовательно, можно сделать вывод, что энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно, оно только переходит из одной формы в другую. Внутренняя энергия тела Все макроскопические тела имеют помимо механической энергии так же еще и внутреннюю, но что это такое? На самом деле открыть закон сохранения энергии стало возможным лишь только после того, как было доказано существование внутренней энергии. Примеры превращения внутренней энергии тела в механическую и механической во внутреннюю масса и наблюдать их можно даже в обычных жизненных ситуациях. Например, если взять закрытый поршень, в котором находится некоторое количество газа и попытаться сжать этот газ путем перемещения поршня, то механическая энергия поршня превращается во внутреннюю энергию газа (температура газа повышается). Если говорить о внутренней энергии тела с точки зрения МКТ, то внутренняя энергия макроскопического тела равна сумме кинетических энергий хаотического движения всех молекул (или атомов) и потенциальных энергий взаимодействия молекул друг с другом. |