Учим физику. 8 класс. Урок 5

Учим физику. 8 класс. Урок 5

№ нужного урока

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64,
Домашнее задание: Повторить  7, 8, 9, № 750, 753, 762, 763
Подготовиться к лабораторной работе №1 «Сравнение количества теплоты при смешивании воды разной температуры»

Задачи, решенные в классе

№ 748

№ 749

№ 752

№ 760

 Задачи, заданные на дом

№ 750

№ 753

№ 762

№ 763

 Постарайтесь разобраться самостоятельно в задачах из задачника Г. Н.Степановой

№1084
В алюминиевый калориметр массой 45г, содержащий 100г воды при температуре 20, поместили чугунную гирю массо1 50г, предварительно нагретую до 100. Какая температура установится в калориметре?

№1089
В калориметре массой 100г, изготовленном из алюминия, находится 500г воды при температуре 15. В калориметр опускают смесь из двух веществ — свинца и алюминия, нагретых до 100. В результате в калориметре устанавливается температура 17. Известно, что масса смеси равна 125г. Определите массу свинца в смеси.

№1100
на рис.98 представлен график зависимости температуры тела массой 0,5кг от количества теплоты, получаемого им от нагревателя. 1) Какова начальная температура тела? 2) Какова конечная температура тела? 3) Какое количество теплоты получило тело от нагревателя? 4) Из какого вещества изготовлено тело?

Сайт учителя физики Куприяновой Елены Александровны.
Просьба присылать сообщения о замеченных ошибках по адресу: [email protected]

В железном калориметре массой 100 г находится 500 г воды при температуре 15С. В калориметр бросают свинец и алюминий общей массой 150 г при — вопрос №2606789 — Учеба и наука

Ответы
03.
10.17

Михаил Александров
Читать ответы

Андрей Андреевич
Читать ответы

Владимир
Читать ответы

Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука > Физика

Похожие вопросы

Льдинка падает с высоты 4 м. Определите время, за которое она пролетела последний метр, а так же среднюю скорость её движения

Как можно повысить точность измерения вместимости чайной и столовой ложек?

из окна дома с высоты 19,6 м горизонтально брошена монета со скростью 5 м/с. пренебрегая сопротивлением воздуха, найдите, через какой промежуток…

С дерева высотой 6 м упало яблоко. Сколько времени оно падало? Какова скорость яблока в момент приземления?

Решено

Двигаясь равноускоренно из состояния покоя, тело за пятую секунду движения прошло путь S=4.5 м. Какой путь тело пройдет за десятую секунду движения?

Пользуйтесь нашим приложением

| Каналы для Pearson+

Недавние каналы

  • Общая химия

Химия

  • Общая химия
  • Органическая химия

    8

  • Аналитическая химия 7 ГБ Химия
  • Биохимия

Биология

  • Общая биология
  • Микробиология
  • Анатомия и физиология
  • Генетика
  • Клеточная биология

Математика

  • Колледж Алгебра
  • Тригонометрия 90908 900us
  • Precalc 002 Физика

    • Физика

    Бизнес

    • Микроэкономика
    • Макроэкономика
    • Финансовый учет

    Социальные науки

    • Психология

    Начните печатать, затем используйте стрелки вверх и вниз, чтобы выбрать вариант из списка.

    Общая химия8. ТермохимияТермическое равновесие

    Множественный выбор

    Если 53,2 г Al при 120,0 ºC поместить в 110,0 г H3O при 90 ºC в изолированном контейнере, который поглощает незначительное количество тепла, какова будет конечная температура алюминия? Удельные теплоемкости воды и алюминия равны 4,184 Дж/г ∙ ºC и 0,897 Дж/г ∙ ºC соответственно.

    75,579 °C

    92,775 °C

    72,975 °C

    57,972 °C

    След.

    Master Тепловое равновесие с кратким видео-объяснением от Жюля Бруно

    Начало обучения

    Связанные видео

    Связанная практика

    Тепловое равновесие, температура и температурные шкалы | Физика уровня A | AQA, OCR, Edexcel

    SnapRevise

    135views

    Связь между температурой и тепловым равновесием | Skill-Lync

    Skill Lync

    76просмотров

    Что такое нулевой закон термодинамики?

    Королевский институт

    114 просмотров

    Тепловое равновесие

    Жюль Брюно

    358 просмотров

    Теплопередача и тепловое равновесие

    8 просмотр 9005 секунд 200 секунд 0005

    Тепловое равновесие

    TutorVista

    68 просмотров

    Нулевой закон Термодинамики: тепловое равновесие

    Объяснения профессора Дэйва

    95views

    Тепловое равновесие

    Наука Боузмана

    93просмотра

    Тепловое равновесие Пример 1

    Жюль Брюно

    225просмотров

    Тепловые свойства вещества

    Тепловые свойства вещества

    Удельная теплоемкость:
    (ккал/(кг o C))

    Вода 1,0
    Лед 0,49
    Пар 0,48
    Стекло 0,20
    Сталь 0,11
    Медь 0,092
    Алюминий 0,215

    Единица ккал (килокалория) является единицей энергии. 1 ккал = 4186 Дж
    В единицах ккал/(кг o С) удельная теплоемкость воды равна 1,

    .

    При переходе тепла от одного материала к другому температура контакта слой более холодного материала увеличивается. От тепловой энергии контактного слоя должен распространяться по холодному материалу путем проводимости или конвекции. Как Эффективность передачи тепла зависит от удельная теплоемкость материал. Удельная теплоемкость с – это количество энергии, необходимое для повысить температуру одного кг материала на 1 градус Кельвина или Цельсия.

    с = ΔQ/(мΔТ).
    Удельная теплоемкость: (ккал/(кг o C))

    Удельная теплоемкость воды примерно в 4 раза выше, чем у воздуха. Точная удельная теплоемкость вещества зависит от условие, при котором он измеряется. Для газов удельная теплоемкость измеренная при постоянном объеме, отличается от удельной теплоемкости измеряется при постоянном давлении.

    Чем меньше удельная теплоемкость материала, соприкасающегося с кожей, тем меньше тепла требуется для доведения температуры пограничного слоя до температура вашей кожи. Как быстро тепло уносится от этой границы слой теперь зависит от теплопроводности материала и от того, нет конвекционных токов. Чтобы свести к минимуму потерю тепла кожей, окружить его материалом с низкой удельной теплоемкостью и низкой проводимостью, и предотвратить конвекцию. Кроме того, вы должны свести к минимуму потери тепла через излучение.

    Проблема:

    Образец меди весом 50 г находится при температуре 25 o C. Если 1200 Дж тепловой энергии добавляется к нему, какова конечная температура меди?

    Решение:

    • Рассуждение:
      Мы знаем удельную теплоемкость меди, поэтому знаем, какую энергию она требуется, чтобы поднять температуру одного кг меди на 1 градус Кельвина или Цельсия.
    • Детали расчета:
      ΔT = ΔQ/(см·м). Для меди с = 9,2*10 -2 ккал/( кг o С).
      ΔT = 1200 Дж*(1 ккал/4186 Дж)/(0,05 кг*9,2*10 -2 ккал/(кг o С)) = 62,3 o С.  
      T = 87,3 o С. 
    Проблема:

    В алюминиевом калориметре массой 100 г содержится 250 г воды. калориметр и вода находятся в тепловом равновесии при 10 o С. Два металлических блока помещаются в воду. Один кусок 50 г. медь 80 o C. Другой имеет массу 70 г и первоначально при температуре 100 o C. Вся система стабилизируется при конечной температуре 20 o C.
    (a) Определите удельную теплоемкость неизвестного образца.
    (b) Угадайте материал неизвестного образца.

    Решение:

    • Рассуждение:
      Калориметр минимизирует обмен энергией с среда. Таким образом, полная энергия системы равна (приблизительно) постоянный.
      ΔQ всего = ΔQ вода + ΔQ алюминий + ΔQ медь + ΔQ неизвестный объект = 0,
    • Детали расчета:
      Температура алюминиевого калориметра и температура воды повышаются на 10 o C. Количество энергии, полученное объектом, температура которого повышается на ΔT, равно ΔQ = мкΔТ.
      Приток воды ΔQ воды = 0,25 кг*1 ккал/(кг o С)*10 o С = 2,5 ккал.
      Прирост алюминия ΔQ алюминий = 0,1 кг*0,215 ккал/(кг o Кл)*10 o Кл = 0,215 ккал.
      Температура меди падает 60 o С.
      Потери меди ΔQ меди = -0,05 кг*0,092 ккал/(кг o Кл)*60 o Кл = -0,276 ккал.
      Таким образом, неизвестный объект теряет ΔQ unknown объект = (-2,5 + -0,215 + 0,276) ккал = -2,439ккал.
      Его удельная теплоемкость c = ΔQ/(m ΔT) = 2,439/(0,07*80) ккал/(кг o Кл) = 0,436 ккал/(кг o Кл) = 1,82 Дж/(г К).
      Неизвестный материал, вероятно, бериллий.
    Вопрос:

    Почему температура в прибрежных городах достаточно стабильна, но в пустыне оно может значительно различаться между днем ​​и ночью?

    Ответ:
    Ключевым фактором здесь является вода. Вода имеет высокую удельную теплоемкость, поэтому она способна сохранять, поглощать и высвобождать много энергии. У побережья вода поглощает тепло в течение дня и хранит его, высвобождая ночью, действуя как теплоотвод. В пустыне мало воды, чтобы запасать энергию и высвобождать ее в таком количестве. цикла, поэтому температура гораздо более чувствительна к тому, светит солнце или нет.

    Материя существует в разных состояниях. Может, для например, быть в твердом, жидком или газообразном состоянии. Эти состояния называются фазами . Атомы и молекулы, составляющие материю, движутся по-разному в разные фазы.

    • В твердом теле атомы колеблются около равновесия позиции, но не могут течь или распространяться. Межмолекулярный силы очень сильны, а импульсивные силы от столкновений атомы с тепловой энергией в среднем значительно слабее.
    • В жидкостях атомы или молекулы могут протекать мимо друг друга, но поддерживают тесный контакт. Некоторый порядок сохраняется в диапазоне нескольких молекулярных диаметров. межмолекулярные силы не пренебрежимо малы по сравнению с импульсивные силы от столкновений с атомами тепловой энергии и молекулы.
    • В газах атомы или молекулы движутся свободно. Их среднее расстояние намного больше атомного или диаметр молекулы и межмолекулярная сила становятся пренебрежимо малы по сравнению с импульсивными силами от столкновений с теплоэнергетические атомы и молекулы. Поведение большинства газов хорошо описывается законом идеального газа, PV = Nk Б Т.

    Твердое

    Жидкое

    Газовое

    Как правило, тепло передается от объекта с более высокой температурой к объект более низкой температуры. Температура – ​​это величина, которая указывает, будет ли течь теплота и в каком направлении она будет течь. При переходе тепла от более горячего к более холодному объекту температура более горячего объекта уменьшается, а температура более холодный объект поднимается. Средняя кинетическая энергия молекул в более горячем объекте уменьшается, а среднее кинетическое энергия молекул в более холодном объекте увеличивается. Но когда объект меняет фазу, его температура не меняется, хотя добавляется или отводится тепло. плавка льда и кипящей воды являются знакомыми примерами. Во время смены фаза температура не меняется, но внутренняя энергия делает. Внутренняя энергия равна сумме кинетической энергии молекул и химической потенциальной энергии молекулы. При фазовом переходе средняя кинетическая энергия молекулы остаются прежними, но средняя потенциальная энергия изменения.


    Процессы, представленные красными стрелками, требуют энерговклад.
    Процессы, представленные черными стрелками, высвобождают энергию.

    Плавление — это фазовый переход . Лед и вода — разные фазы одного и того же вещества. При атмосферном сжатый лед существует при температурах ниже 0 o C. Если мы хотим поднять температуру 1 кг льда на 1 градус Цельсия, скажем, с -5 o С до — 4 o С, нам нужно 0,49 ккал тепла. Но если мы хотим расплавиться 1 кг льда при 0 o С нам нужно 80 ккал тепла. Это тепло используется для разрыва химических связей и преобразуется в потенциальную энергию. Это называется скрытой теплотой плавления или скрытой теплотой плавления сплав (L f ). Скрытая теплота – это теплота, изменяющая фазу вещество без изменения его температуры. Когда мы нагреваем смесь вода и лед, тепло будет перетекать из воды в лед при 0, или С пока весь лед не растает. Если бы мы могли термически изолировать смесь, она достигло бы теплового равновесия при 0, o °С, и лед больше не таял. Если теплота отводится от воды при температуре 0, o °С, она замерзает в лед, а не превращается в лёд. становится холоднее. Замораживание выпускает скрытая теплота плавления.

    При замораживании выделяется большое количество тепла. поэтому температура большого водоема очень стабильна вблизи точки замерзания. Зимняя погода умеренная до большой степени этим фактором. Зимние температуры останутся около 0 o C, пока вся местная вода не замерзнет. Но также требуется много энергии, чтобы растопить лед, и поэтому Местные температуры не сильно повышаются до тех пор, пока лед не растаял.

    Кипение  является фазовым переходом . Вода и пар – это разные фазы одного и того же вещества. При атмосферном давлении вода существует при температуре от 0 o C до 100 o C. Если мы хотим поднять температуру 1 кг воды на 1 градус Цельсия, скажем, от 50 o C до 51 o C нам потребуется 1 ккал тепла. Но если мы хотим вскипятить 1 кг воды при температуре 100 o С и превратить ее в пар, который нам нужен 540 ккал тепла. Это называется скрытым теплота парообразования (L V ). Он используется для разрыва связи, удерживающие молекулы воды в жидкости.   Кипение температура воды зависит от давления. Чем ниже давление, тем ниже это температура кипения. При более низком давлении молекулам требуется меньше кинетических энергии для выхода из жидкости.

     

    Кипящая вода не повышает температуру выше 100 o C, пока вся вода не испарится. Пар, который мы видим, не водяной пар, который невидим, а скопление мелкой воды капли, которые образуются при охлаждении газообразного водяного пара.

    Фазы материи

    Добавление тепла в заданную фазу изменяет температуру.
    Удельная теплоемкость c: ΔQ = c*m*ΔT 90 155 Добавление тепла во время фазового перехода преобразует одну фазу в другую фазу. без изменения температуры.
    Скрытая теплота L: ΔQ = m*L

    Проблема:

    Сколько тепловой энергии требуется, чтобы превратить кубик льда массой 40 г из твердого тела при -10 o C в пар при 110 o C?

    Решение:

    • Рассуждение:
      Тепловой энергии требуется на
      поднять температуру льда до 0 o С,
      растопить лед,
      поднять температуру воды до 100 o С,
      кипятить воду,
      и поднять температуру пара до 110 o С,
    • Детали расчета:
      Поднять температуру льда до 0 o C нам нужно
      ΔQ = 0,04 кг*(0,49 ккал/(кг o C))*10 o С = 0,196 ккал.
      Чтобы растопить лед, нам нужно
      ΔQ = 0,04 кг * 80 ккал/кг = 3,2 ккал.
      Для повышения температуры воды до 100 o C нам потребуется
      ΔQ = 0,04 кг*(1 ккал/(кг или С))*100 o C= 4 ккал.
      Для кипячения воды нужно
      ΔQ = 0,04 кг*540 ккал/кг = 21,6 ккал.
      Для повышения температуры пара до 110 o С нужно
      ΔQ = 0,04 кг*(0,48 ккал/(кг o С))*10 o С = 0,192 ккал.
      Общая необходимая тепловая энергия составляет
      (0,196 + 3,2 + 4 + 21,6 + 0,192) ккал = 29,188 ккал.
    Проблема:

    Если 90 г расплавленного свинца при его температуре плавления из 327,3 o C заливают в отливку 300 г форме из железа и первоначально при 20 o С, что является конечным температура системы? Предположим, что энергия не теряется к окружающей среде.
    Свинец: скрытая теплота L f = 2,45*10 4 Дж/кг, удельная теплоемкость с = 128 Дж/(кг o С).
    Железо: удельная теплоемкость с = 448 Дж/(кг o Кл).

    Решение:

    • Обоснование:
      Энергосбережение: Энергия, выделяемая свинцом, поглощается железо.
      Температура плавления свинца 327,3 o С. Свинец будет выделять энергию по мере затвердевания и охлаждения до температуры T.
      Железо будет поглощать энергию по мере нагревания до температуры T.
    • Детали расчета:
      Предположим, что конечная температура системы равна T.
      Тогда количество энергии, выделяемой свинца при затвердевании составляет
      ΔQ = 0,09 кг*(2,45*10 4 Дж/кг) = 2205 Дж,
      , а количество энергии, выделяемой при его охлаждении, равно 9.0155 ΔQ = 0,09 кг*(128 Дж/(кг o Кл))*(327,3 o Кл — Т) = (11,52 Дж/ o Кл)*(327,3 или С-Т).
      Эта энергия поглощается железом. Следовательно, для железа имеем
      2205 Дж + (11,52 Дж/ o Кл)*(327,3 o Кл — Т) = 0,3 кг*448. Дж/(кг o Кл))*(Т — 20 o Кл).
      5975,5 Дж — (11,52 Дж/ o Кл)*T = (134 Дж/ o Кл)*T — 2688 Дж.
      8663,5 Дж = (145,52 Дж/ o Кл)*T.
      Т = 59.5 o С.

    Выпаривание и сублимация

    Температура вещества является мерой средней кинетической энергии атомов или молекулы, из которых состоит вещество. Но не все частицы имеют одинаковую кинетическую энергии, они имеют распределение энергий. Некоторые частицы в жидкости или твердое тело может иметь достаточную кинетическую энергию, чтобы разорвать химические связи и оставить вещество. Жидкость испаряется и твердое тело сублимация . Когда частицы с наибольшей кинетической энергией покидают вещество, средняя кинетическая энергия оставшихся частиц уменьшается. Поэтому температура вещества уменьшается. Испарение охлаждает вещество.

    Игрушка, демонстрирующая процесс охлаждения Испарение — это диппи-птица. Диппи-птица изготавливается путем выдувания стеклянная трубка, впадающая в колбу, как горловина воронки. Этот верхняя луковица становится головой птицы. Вторая лампочка становится тело. Трубка доходит почти до дна этого нижнего луковица, как соломинка в безалкогольный напиток.

    Птица наполнена жидкостью с высоким давлением паров. Голова птицы покрыта пухом, что дает большую площадь для испарение. Когда голова мокрая, испарение вызывает охлаждение и конденсация газа внутри фары, и давление капли. Это заставляет жидкость ползти вверх по шее в область более низкого давления. Центр тяжести смещается к голове конец птицы. Птица падает в стакан с водой, где пух снова становится влажным. Но когда птица достигает своего максимальная обедненность, нижний конец трубки торчит из жидкости, и жидкость может вытекать из трубки обратно в нижнюю колбу. Это смещает центр тяжести назад и смешивает газ. Процесс продолжается пока в стакане есть вода.

    Внешний ссылка: инженерия поилки (Youtube)

    Терминология для различных фазовых переходов:

    Из жидкости в газ: Испарение
    Из газа в жидкость: Конденсат
    Твердое вещество в газообразное: Сублимация
    Из газа в твердое: Депонирование

    Относительная влажность

    Молекулы могут покидать жидкую воду в результате испарения, но молекулы также могут повторно войти в жидкую воду, если в окружающем воздухе есть водяной пар. Мы назовем это явление конденсацией . Относительная влажность – отношение скорости конденсации к скорости испарения. Если уйдет в два раза больше молекул жидкости, чем возвращаются в жидкость, то относительная влажность равна 0,5 или 50%. Относительная влажность зависит от температуры и от плотность водяного пара в воздухе. Чем выше температура, тем выше средняя кинетическая энергия молекул и, следовательно, скорость при которые они уходят. Чем выше плотность водяного пара в воздухе, тем выше скорость возвращения молекул.

    В закрытом контейнере при заданной температуре равновесие будет достигнут, и количество молекул воды, покинувших поверхность воды, будет равно числу, возвращаемому в единицу времени. Давление водяного пара при равновесие называется давлением насыщенных паров . В более высокая температура, больше молекул может покинуть поверхность и насыщенный пар давление выше. Температура, при которой давление пара равно к атмосферному давлению называется температурой кипения. Если жидкость открытым для воздуха, то давление пара рассматривается как парциальное давление вдоль с другими составляющими воздуха.

    При температуре ниже 100 o C вода, оставленная открытой для воздуха, медленно испаряется с его поверхности. Давление его паров намного ниже, чем атмосферное давление. Внутри также образуются микроскопические пузырьки. но эти крошечные пузырьки водяного пара с низким давлением, равным давление, немедленно подавляются гораздо более высоким давлением атмосфера давит на поверхность жидкости. Когда вода нагревается и его температура достигает 100 o C, давление его паров достигает давление окружающего воздуха. Теперь пузырьки, которые образуются при испарении в внутренности жидкости больше не подавляются. Они вырастают до больших размеров, поднимаются на поверхность и выпускают пары в воздух. Это иногда взрывоопасно испарение, которое начинается внутри жидкости, называется кипением. Пузыри представляют собой водяной пар, возможно смешанный с небольшим количеством воздуха, который раньше растворил воду. Ранее растворенный воздух также производит крошечные пузырьки. которые появляются в начале процесса нагрева.

    Вопрос:

    Погода в Ноксвилле летом часто жаркая и влажная. Под теми условиях, почему время после восхода солнца самое комфортное время суток? Почему это не время сразу после захода солнца, когда температура начинает падать? немного опуститься?

    Ответ:
    Сразу после восхода солнца, когда температура повышается, скорость испарения увеличивается. Однако количество водяного пара в воздухе все еще невелико. Поэтому скорость конденсации и относительная влажность довольно низкие. Таким образом, пот на коже испаряется. Испарение охлаждает оставшуюся пот и, посредством проводимости, кожу. Так как плотность водяного пара в воздух увеличивается, чистая скорость испарения уменьшается, потому что больше и больше молекул попадает в жидкость.