Билет № 1

Внутренняя энергия и способы ее изменения. Объясните изменения внутренней энергии на основе представлений о молекулярном строении вещества.

Внутренняя энергия-это энергия движения и взаимодействия молекул.

Кинетическая энергия всех молекул, из которых состоит тело, и потенциальная энергия их взаимодействия составляют внутреннюю энергию тела.

При остановке тела механическое движение прекращается, но зато усиливается беспорядочное (тепловое) движение его молекул. Механическая энергия превращается во внутреннюю энергию тела

Внутренняя энергия зависит от температуры тела, агрегатного состояния вещества и других факторов.

Внутренняя энергия тела не зависит ни от механического движения тела, ни от положения этого тела относительно других тел.

Если рассматривать кинетическую и потенциальную энергию одной молекулы, то это очень маленькая величина, ведь масса молекулы мала. Поскольку в теле содержится множество молекул, то внутренняя энергия тела, равная сумме энергий всех молекул, будет велика.

Способы изменения внутренней энергии

При повышении температуры внутренняя энергия тела увеличивается, так как увеличивается средняя скорость движения молекул этого тела. С понижением температуры, наоборот, внутренняя энергия тела уменьшается.

Опыт: если нагреть бутылку с резиновой пробкой, то пробка через некоторое время вылетит.

Таким образом, внутренняя энергия тела меняется при изменении скорости движения молекул.

Внутреннюю энергию можно изменить двумя способами:

1. Совершая механическую работу. Внутренняя энергия увеличивается, если над телом совершают работу, а уменьшается, если тело совершает работу

2. путем теплопередачи (теплопроводностью, конвекцией, излучением). Если тело отдаёт тепло, то внутренняя энергия уменьшается, а если принимает тепло, то она увеличивается.

Билет № 2

Виды теплопередачи. Опыты, иллюстрирующие виды теплопередачи. Теплопередача в природе, технике, механике.

Теплообмен (теплопередача) - это процесс изменения внутренней энергии, происходящий без совершения работы.

1. Теплопроводность – вид теплопередачи, при котором энергия передается от одного тела к другому при соприкосновении или от одной его части к другой. Разные вещества имеют разную теплопроводность. Теплопроводность у металлов большая, у жидкостей – меньше, у газов – низкая. При теплопроводности не происходит переноса вещества.

2. Конвекция – вид теплопередачи, при котором энергия переносится струями газа и жидкости. Существует два вида конвекции: естественная и вынужденная. В твердых телах конвекции нет, так как их частицы не обладают большой подвижностью. Много проявлений конвекции можно обнаружить в природе и жизни человека. Конвекция также находит применение в технике.

3. И злучение – вид теплопередачи, при котором энергия переносится электромагнитными волнами. Тела с темной поверхностью лучше поглощают и излучают энергию, чем тела, имеющие светлую поверхность. Это используется на практике.

*При теплообмене кол-во отданной теплоты равно по модулю кол-ву полученной теплоты, или их сумма равно нулю. Это называется уровнем теплового баланса.

Теплопередача в природе, технике, механике.

В природе:

Снег предохраняет озимые посевы от вымерзания.

Мех животных из-за плохой теплопроводности предохраняет их от переохлаждения зимой и перегрева летом.

В технике:

микроволновая печь - Используется излучение электромагнитных волн сверх высокой частоты (СВЧ), нагревающих еду. Функция гриль использует нагрев еды посредством конвекции

В отапливаемой комнате благодаря конвекции поток теплого воздуха поднимается вверх, а поток холодного опускается вниз.

Холодильник - имеет герметичный корпус с хорошей теплоизоляцией, которая обеспечивается плохой теплопроводностью материалов прослойки стенок и их внутренней пластмассовой поверхности.

Термос - За счет плохой теплопроводности прослойки стенок и отражающей тепловое излучение внутренней поверхности материала он может сохранять как низкую, так и высокую температуру жидкости в течение длительного времени.

Утюг - Его подошва быстро прогревается, потому что обладает высокой теплопроводностью.

Чайник - Благодаря хорошей теплопроводности дна и благодаря конвекции

вода в нём быстро прогревается.

Конвекция в механике:

охлаждаются корпуса космических кораблей

обеспечивается водяное охлаждение двигателей внутреннего сгорания.

Билет № 3

Количество теплоты. Удельная теплоемкость вещества. Их единицы. Формула для расчета количества теплоты, выделяющегося или поглощаемого при изменении температуры тела.

Количество теплоты - энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче.

*Количество теплоты зависит от массы тела, следовательно, чем больше масса тела, тем больше теплоты нужно затратить, чтобы изменить его температуру.

*При остывании тело передаёт окружающим предметам тем больше теплоты, чем больше его масса.

*Количество теплоты зависит от разности температур тела.

*Количество теплоты, нужное для нагревания тела зависит, из какого вещества оно состоит.

Кол-во теплоты обозначается буквой Q и измеряется в Джоулях (Дж.) или кДж

Кроме этого, количество теплоты может измеряться в калориях

1 кал = 4,19 Дж 4,2 Дж

Чтобы рассчитать количество теплоты необходимое для нагревания тела или выделяемое им при охлаждении следует удельную теплоемкость умножить на массу тела и на разность между конечной и начальной температурами.

Формула: Q=cm(t₂-t₁)

Удельная теплоемкость вещества - физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать телу массой 1 кг для того, чтобы его температура изменилась на 1 гр. Цельсия.

*У веществ в разных агрегатных состояниях, удельная теплоёмкость различна.

Удельная теплоемкость обозначается буквой C и измеряется в Дж/кг*гр. Цел.

Удельная теплоемкость воды 4200

Удельная теплоемкость стали 500

Удельная теплоемкость льда 2100

*При любых превращениях энергии её значение сохраняется.

Билет № 4

Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива. Ее единицы. Формула расчета количества теплоты, выделяющегося при полном сгорании топлива.

Удельная теплота сгорания топлива - физ. величина, показывающая, какое кол-во теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1кг

При сжигании топлива атомы соединяются в молекулы, и происходит выделении энергии.

Удельная теплота сгорания обозначается буквой q и измеряется в Дж/кг

Формула: Q=qm

Удельная теплота сгорания определяется на опыте с помощью сложных приборов.

Например, удельная теплота сгорания бензина 4,6 10⁷ Дж/кг

Торфа 1,4 10⁷ Дж/кг

Водорода 12 10⁷ Дж/кг