Тема урока: «Лабораторная работа №5. Изучение последовательного ения проводников соедин Цель: проверить закон последовательного соединения проводников. Оборудование: источник тока, два резистора, амперметр, вольтметр, ключ, с оединительные провода
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА (или теплообмен) - один из изменения внутренней энергии тела (или системы тел) , при этом внутренняя энергия одного тела переходит во внутреннюю энергию другого тела без совершения механической работы. Теплообмен между двумя средами происходит через разделяющую их твердую стенку или через поверхность раздела между ними. Теплота переходить только от тела с более высокой температурой к телу менее нагретому. Теплообмен всегда протекает так, что убыль внутренней энергии одних тел всегда сопровождается таким же приращением внутренней энергии других тел, участвующих в теплообмене. Существует три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ - перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия микрочастиц (атомов, молекул, ионов и т. п.) . Приводит к выравниванию температуры тела. Не сопровождается переносом вещества! Этот вид передачи внутренней энергии характерен как для твердых веществ, так и для жидкостей, газов. Теплопроводность различных веществ разная. Существует зависимость теплопроводности от плотности вещества.
КОНВЕКЦИЯ - это перенос энергии струями жидкости или газа. Конвекция происходит за счет перемешивания вещества жидкой или газообразной среды. Конвекция невозможна в твёрдых телах. Существует зависимость скорости конвекции от плотности вещества и от разницы температур соприкасающихся тел. Конвекция может быть естественной и принудительной, например, с вентилятора.
ИЗЛУЧЕНИЕ Все окружающие нас предметы излучают тепло в той или иной мере. Излучая энергию, тела остывают. Чем выше температура тела, тем интенсивнее тепловое излучение. Тепловое (инфракрасное) излучение не воспринимается глазом. Теплопередача излучения возможна в любом веществе и в вакууме. Тела не только излучать, но и поглощать тепловое излучение, при этом они нагреваются. Темные тела лучше поглощают излучение, чем светлые или имеющие зеркальную, или полированную поверхность, и лучше излучают. Как фантастично выглядел бы окружающий мир, если бы мы могли видеть недоступные нашему глазу тепловые излучения других тел! Пар — газообразное состояние вещества в условиях, когда газовая фаза может находиться в равновесии с жидкой или твёрдой фазами того же вещества. Процесс возникновения пара из жидкой (твёрдой) фазы называется «парообразованием» . Обратный процесс называется конденсация. При низких давлениях и высоких температурах свойства пара приближаются к свойствам идеального газа. В разговорной речи под словом «пар» почти всегда понимают водяной пар. Пары́ прочих веществ оговариваются в явном виде.
Плавлениенет такого твердого тела, которое сколько угодно противостояло бы повышению температуры. рано или поздно твердый кусочек превращается в жидкость; правый, в некоторых случаях нам не удастся добраться до температуры плавления - может произойти разложение.по мере возрастания температуры молекулы движутся все интенсивнее. наконец, наступает такой момент, когда поддержание порядка "среди сильно "раскачавшихся" молекул становится невозможным. твердое тело плавится. самой высокой температурой плавления обладает вольфрам: 3380°с. золото плавится при 1063°с, железо - при 1539°с. впрочем, есть и легкоплавкие металлы. ртуть, как хорошо известно, плавится уже при температуре -39°с. органические вещества не имеют высоких температур плавления. нафталин плавится при 80°с, толуол - при -94,5°с.измерить температуру плавления тела, в особенности если оно плавится в интервале температур, которые измеряют обычным термометром, совсем нетрудно. совсем не обязательно следить глазами за плавящимся телом. достаточно смотреть на ртутный столбик термометра. пока плавление не началось, температура тела растет (рис. 4.5). как только плавление начинается, повышение температуры прекращается, и температура останется неизменной, пока процесс плавления не закончится полностью.как и превращение жидкости в пар, превращение твердого тела в жидкость требует тепла. необходимая для этого теплота называется скрытой теплотой плавления. например, плавление одного килограмма льда требует 80 ккал.лед относится к числу тел, большой теплотой плавления. плавление льда требует, например, в 10 раз больше энергии, чем плавление такой же массы свинца. разумеется, речь идет о самом плавлении, мы здесь не говорим, что до начала плавления свинца его надо нагреть до +327°с. из-за большой теплоты плавления льда замедляется таяние снега. представьте себе, что теплота, плавления была бы в 10 раз меньше. тогда весенние паводки приводили бы ежегодно к невообразимым бедствиям.итак, теплота плавления льда велика, но она же и мала, если ее сравнить с удельной теплотой парообразования в 540 ккал/кг (в семь раз меньше). впрочем, это различие совершенно естественно. переводя жидкость в пар, мы должны оторвать молекулы одну от другой, а при плавлении нам приходится лишь разрушить порядок в расположении молекул, оставив их почти на тех же расстояниях. ясно, что во втором случае требуется меньше работы.наличие определенной точки плавления есть важный признак кристаллических веществ. именно по этому признаку их легко отличить от других твердых тел, называемых аморфными или стеклами. стекла встречаются как среди неорганических, так и среди органических веществ. оконные стекла делаются обычно из силикатов натрия и кальция; на письменный стол кладут часто органическое стекло (его называют еще плексиглас).аморфные вещества в противоположность кристаллам не имеют определенной температуры плавления. стекло не плавится, а размягчается. при нагревании кусок стекла сначала становится из твердого мягким, его легко можно гнуть или растягивать; при более высокой температуре кусок начинает изменять свою форму под действием собственной тяжести. по мере нагревания густая вязкая масса стекла принимает форму того сосуда, в котором оно лежит. эта масса сначала густа, как мед, потом - как сметана и, наконец, становится почти такой же маловязкой жидкостью, как вода. при всем желании мы не можем здесь указать определенной температуры перехода твердого тела в жидкое. причины этого лежат в коренном отличии строения стекла от строения кристаллических тел. как говорилось выше, атомы в аморфных телах расположены беспорядочно. стекла по строению напоминают жидкости, уже в твердом стекле молекулы расположены беспорядочно. значит, повышение температуры стекла лишь увеличивает размах колебаний его молекул, дает им постепенно все большую и большую свободу перемещения. поэтому стекло размягчается постепенно и не обнаруживает резкого перехода "твердое" - "жидкое", характерного для перехода от расположения молекул в строгом порядке к беспорядочному расположению.когда речь шла о кривой кипения, мы рассказали, что жидкость и пар могут, хотя и в неустойчивом состоянии, жить в чужих областях - пар можно переохладить и перевести влево от кривой кипения, жидкость - перегреть и оттянуть вправо от этой кривой.возможны ли аналогичные явления в случае кристалла с жидкостью? оказывается, аналогия тут неполная.если нагреть кристалл, то он начнет плавиться при своей температуре плавления. перегреть кристалл не удастся. напротив, охлаждая жидкость, можно, если принять некоторые меры, сравнительно легко "проскочить" температуру плавления. в некоторых жидкостях удается достигнуть больших переохлаждений. есть даже такие жидкости, которые легко переохладить, а трудно заставить кристаллизоваться. по мере охлаждения такой жидкости она становится все более вязкой и наконец затвердевает,не кристаллизуясь.
Теплообмен между двумя средами происходит через разделяющую их твердую стенку или через поверхность раздела между ними.
Теплота переходить только от тела с более высокой температурой к телу менее нагретому.
Теплообмен всегда протекает так, что убыль внутренней энергии одних тел всегда сопровождается таким же приращением внутренней энергии других тел, участвующих в теплообмене.
Существует три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ - перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия микрочастиц (атомов, молекул, ионов и т. п.) .
Приводит к выравниванию температуры тела. Не сопровождается переносом вещества!
Этот вид передачи внутренней энергии характерен как для твердых веществ, так и для жидкостей, газов.
Теплопроводность различных веществ разная.
Существует зависимость теплопроводности от плотности вещества.
КОНВЕКЦИЯ - это перенос энергии струями жидкости или газа.
Конвекция происходит за счет перемешивания вещества жидкой или газообразной среды.
Конвекция невозможна в твёрдых телах.
Существует зависимость скорости конвекции от плотности вещества и от разницы температур соприкасающихся тел.
Конвекция может быть естественной и принудительной, например, с вентилятора.
ИЗЛУЧЕНИЕ
Все окружающие нас предметы излучают тепло в той или иной мере. Излучая энергию, тела остывают.
Чем выше температура тела, тем интенсивнее тепловое излучение.
Тепловое (инфракрасное) излучение не воспринимается глазом.
Теплопередача излучения возможна в любом веществе и в вакууме.
Тела не только излучать, но и поглощать тепловое излучение, при этом они нагреваются.
Темные тела лучше поглощают излучение, чем светлые или имеющие зеркальную, или полированную поверхность, и лучше излучают.
Как фантастично выглядел бы окружающий мир, если бы мы могли видеть недоступные нашему глазу тепловые излучения других тел!
Пар — газообразное состояние вещества в условиях, когда газовая фаза может находиться в равновесии с жидкой или твёрдой фазами того же вещества. Процесс возникновения пара из жидкой (твёрдой) фазы называется «парообразованием» . Обратный процесс называется конденсация. При низких давлениях и высоких температурах свойства пара приближаются к свойствам идеального газа. В разговорной речи под словом «пар» почти всегда понимают водяной пар. Пары́ прочих веществ оговариваются в явном виде.