1) Совершая механическую работу

2) Теплопередачей

1) Совершение механической работы:

Можно совершить работу над телом. Пример: нагревание эфира при натирании веревкой трубки, в которую он был налит (см. опыт на странице 8 учебника). При этом совершенная работа пошла на увеличение внутренней энергии эфира (эфир нагрелся и закипел).

А можно заставить тело совершить работу. Пример: выбивание сжатым воздухом пробки из бутылки, после чего произошло охлаждение воздуха в бутылке (см. опыт на странице 8 учебника). Внутренняя энергия воздуха уменьшилась (воздух охладился), потому что часть ее пошла на совершение работы - выбивание пробки.

Билет № 4. Теплопередача как способ изменения внутренней энергии тела. Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение.

Так как внутренняя энергия тела зависит от скорости движения молекул (чем больше скорость движения молекул, тем больше их кинетическая энергия), то следовательно, с повышением температуры внутренняя энергия тела возрастает, а с понижением температуры - уменьшается.

Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя способами:

1) Совершая механическую работу

2) Теплопередачей

Теплопередача бывает трех видов:

Теплопроводность - это способ передачи тепла от одной молекулы к другой (по цепочке) при взаимодейстии (тогда часть скорости быстрой "теплой" молекулы передается медленной "холодной").

Переноса вещества при теплопроводности не происходит.

Теплопроводность у различных веществ различна.

Наилучшей теплопроводностью обладают металлы (в твердом и жидком состояниях) и вообще твердые тела (расстояния между молекулами малы, следовательно молекулы интенсивно друг с другом взаимодействуют). Хуже теплопроводность у остальных жидкостей. Еще хуже у газов из-за слабого взаимодействия молекул газов друг с другом).

Если требуется, чтобы тело равномерно нагревалось и быстро отдавало тепло, используют материалы с большой теплопроводностью, например, сковородки делают из металла (чугун, сталь). А если, наоборот нужно что-то сохранять при определенной температуре, то применяют материалы с малой теплопроводностью. Пластмассовые ручки для сковородок, деревянная и керамическая посуда, деревянные дома, кирпичи с полостями для воздуха. Все материалы, содержащие в себе воздух плохо проводят тепло: шерсть, волосы, перья птиц, пух.

Подумайте:

В чем теплее в трех рубашках или в одной рубашке тройной толщины?

Почему глубокий рыхлый снег предохраняет озимые хлеба от вымерзания (снег состоит из отдельных мелких кристалликов льда)?

Конвекция - вид теплопередачи при котором энергия переносится самими струями газа или жидкости.

Так, например, в отапливаемой комнате благодаря конвекции поток теплого воздуха поднимается вверх, а холодного опускается вниз. Такая конвекция называется естественной, так как происходит без внешнего вмешательства.

Вынужденная конвекция наблюдается, если перемешивать жидкость мешалкой, ложкой, насосом и т. д.

При нагревании жидкостей и газов нагретое вещество поднимается вверх, а холодное перемещается вниз. Поэтому жидкости и газы нагревают снизу, при нагревании сверху прогреваются только верхние слои и конвекции не происходит. А при помощи теплопроводности жидкости и газы греются очень долго.

В твердых телах конвекция не происходит потомучто молекулы твердых тел не могут образовывать потоки вещества, они только колеблются каждая около определенной точки.

Подумайте:

Почему подвал самое холодное место в доме?

Каким образом охлаждается воздух в комнате зимой при открытой форточке?

Излучение - это способ передачи тепла, который может происходить даже в полном вакууме.

Например, излучение Солнца нагревает Землю.

Все нагретые тела излучают тепло.

Темные тела хорошо поглощают энергию излучения, поэтому сильнее нагреваются солнцем (солнечные батареи, асфальт). Светлые, серебристые и зеркальные поверхности хорошо отражают свет и поэтому слабее нагреваются солнцем (светлая одежда, серебристые крылья самолетов, снег).

Билет № 5. Количество теплоты. Удельная теплоемкость. Закон сохранения энергии в тепловых процессах.

Энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче, называется количеством теплоты.

Количество теплоты, так как это один из видов энергии, измеряется в джоулях (Дж)

Физическая величина, численно равная количеству теплоты которое необходимо передать телу массой 1 кг для того, чтобы его температура изменилась на 1^оС, называется удельной теплоемкостью вещества.

Удельная теплоемкость вещества измеряется в Дж/(кг ^оС). Существуют таблицы измеренных экспериментально удельных теплоемкостей веществ.

Количество теплоты, необходимое для того чтобы нагреть какое-нибудь тело, или выделяющееся при остывании какого-нибудь тела, находится по формуле:

Q = m*c*(t₂-t₁)

Q - количество теплоты;

m - масса;

c - удельная теплоемкость вещества;

t₂ - конечная температура;

t₁ - начальная температура.

Закон сохранения энергии в тепловых процессах. Если между телами происходит теплообмен, то внутренняя энергия всех нагревающихся тел увеличивается настолько, на сколько уменьшается внутренняя энергия остывающих тел.

Закон сохранения энергии. Во всех явлениях, происходящих в природе, энергия не возникает и не исчезает. Она только превращается из одного вида в другой, при этом ее значение сохраняется.

Упражнение:

Молот копра при падении ударяет о сваю и забивает ее в землю. Какие превращения и переходы энергии при этом происходят?

Опишите все превращения энергии, которые происходят при натирании трубки с эфиром, закрытой пробкой(см. рис.4 на стринице 8 учебника).

Билет № 6.Плавление и кристаллизация. Кипение. Влажность воздуха.

Переход вещества из твердого состояния в жидкое называется плавлением.

Переход вещества из жидкого состояния в твердое называется отвердеванием или кристаллизацией.

В процессах плавления и кристаллизации температура вещества остается постоянной во все время процесса.

При плавлении изменяется структура вещества: разрушается кристаллическая решетка, следовательно изменяется потенциальная энергия взаимодействия молекул (как правило, возрастают расстояния между ними). На увеличение потенциальной энергии молекул и тратится тепло, передаваемое телу при плавлении. (Вспомните, чем выше мы поднимаем над поверхностью Земли какое-нибудь тело, тем больше его потенциальная энергия ).

И наоборот, при кристаллизации жидкостей потенциальная энергия молекул уменьшается, поэтому при кристаллизации выделяется тепло.

Температура, при которой вещество плавится равна температуре, при которой вещество отвердевает, эту температуру называют температурой плавления вещества.

Ответьте на вопросы:

Будет ла плавиться свинец, если его бросить в расплавленное олово?

Можно ли в алюминиевом сосуде расплавить цинк?

Почему для измерения температуры наружного воздуха в холодных районах применяют термометры со спиртом, а не с ртутью?

Температуры плавления веществ можно посмотреть в таблице на странице 32 учебника.

Явление превращения жидкости в пар называется парообразованием.

Парообразование бывает двух видов: испарение и кипение.

Парообразование, происходящее с поверхности жидкости, называется испарением.

Испарение происходит практически при любой температуре.

Кипение - это интенсивный переход жидкости в пар, происходящий с образованием пузырьков пара по всему объему жидкости при определенной температуре.

Температура, при которой жижкость кипит, называется температурой кипения.

Во время кипения температура жидкости не меняется.

Явление превращения пара в жидкость называется конденсацией. Конденсация пара сопровождается выделением энергии.

Билет 9. Агрегатные состояния вещества.