Презентация «Тепловые явления» презентация к уроку по физике (8 класс) по теме

Принципы работы тепловых двигателей

3. В тепловом двигателе превращается в механическую энергию только часть энергии, которую рабочее тело получает от нагревателя. Часть энергии передаётся холодильнику, а часть энергии идёт на совершение работы против сил сопротивления.

Пусть Q1 — количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя; Q2 — количество теплоты, отданное холодильнику; А — совершённая двигателем работа. Тогда А = Q1 — Q2.

Коэффициент полезного действия показывает, какая часть энергии, полученной от нагревателя, пошла на совершение работы. Обычно его выражают в процентах.

4. Для повышения коэффициента полезного действия теплового двигателя необходимо увеличить количество теплоты, которое он получает от нагревателя, и уменьшить количество теплоты, отдаваемое холодильнику.

Количество теплоты, полученное от нагревателя, тем больше, чем выше его температура, а количество теплоты, отданное холодильнику, тем меньше, чем ниже его температура. Поэтому для повышения КПД двигателя следует повысить температуру нагревателя и понизить температуру холодильника. Кроме того, для повышения КПД необходимо уменьшить потери энергии через стенки двигателя, уменьшить трение в его рабочих частях.

5. В тепловых двигателях происходит передача некоторого количества теплоты от нагревателя холодильнику и при этом совершается работа.

Существуют такие тепловые машины, в которых осуществляется обратный процесс: теплота передаётся от холодильника нагревателю, и работа в этом случае совершается внешними силами. Такие тепловые машины называют холодильными машинами или холодильниками. Типичным примером подобных машин является бытовой холодильник.

Чтобы передать некоторое количество теплоты от холодильника нагревателю, необходимо расширение рабочего тела производить при более низкой температуре, чем сжатие. Рабочее тело, расширяясь при температуре холодильника, получает от него количество теплоты Q2. Внешние силы, производя работу А, сжимают рабочее тело при более высокой температуре. При этом рабочее тело передаёт нагревателю количество теплоты Q1 = А + Q2 (рис. 91). Таким образом, при сжатии рабочего тела от холодильника забирается энергия и его температура понижается. Это, в частности, позволяет поддерживать низкую температуру в холодильной и морозильной камерах бытового холодильника.

Для совершения внешними силами работы над рабочим телом необходимы затраты энергии. При работе бытового холодильника затрачивается электрическая энергия.

Окончание >>>

ГДЗ Физика 8 класс. Влажность. КПД теплового двигателя

Подробности Назад в «ОГЛАВЛЕНИЕ»
О чем умолчал Перышкин? О том, как сделать домашнее задание, ответить на вопросы и решить задачи в упражнениях! Уверена, что думающие ученики сначала всё сделают сами, а эти сведения будут помощью «застрявшим в пути». Ответы на ДЗ по физике помогут вам проверить себя и найти ошибки. Ответы на ДЗ из упражнений соответствуют всем выпускам учебников этого автора, начиная с 1989 г. Так как номера упражнений с одинаковыми вопросами в разных выпусках различаются, ответы на вопросы к упражнениям скомпонованы по темам параграфов На этой странице ГДЗ по темам: «Влажность воздуха. КПД теплового двигателя»

Дерзайте!

Проект на тему тепловые явления

1. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ

Тепловые процессы — разновидность тепловых явлений; процессы, при которых меняется температура тел и веществ, а также возможно изменение их агрегатных состояний.

К тепловым процессам относятся:

1. Нагревание
2. Охлаждение
3. Парообразование
4. Кипение
5. Испарение
6. Кристаллизация
7. Плавление
8. Конденсация
9. Сгорание
10. Сублимация
11. Десублимация

Рассмотрим в качестве примера вещество, которое может находиться в трёх агрегатных состояниях: вода. рис 4. — в жидком — вода, 0 < t< 100 0с>

рис 5. — в твёрдом — лёд, t < 0 0с

рис 6. — в газообразном — пар. t> 100 0с

Рис 4. Рис 5 Рис 6

1. Нагревание

Нагревание — процесс повышения температуры тела или вещества. Нагревание сопровождается поглощением теплоты из окружающей среды. При нагревании агрегатное состояние вещества не изменяется.

Формула для вычисления количества теплоты при нагревании:

Q = cm(t2 — t1), где Q — количество теплоты,

с — удельная теплоемкость вещества, m — масса вещества,

t1 — начальная температура, t2 — конечная температура,

Опыт 1: Нагревание.

Давайте покажем нагревание на опыте.

Наберём воду из крана в стакан и измерим её температуру (25°C), затем поставим стакан на теплое место, и через некоторое время измерим температуру воды (30°C).

Подождав ещё некоторое время, я еще раз измерил температуру (35°C).

Рис 7 Рис 8 Рис 9

Вывод: термометр показывает увеличение температуры сначала на 5°C, а потом и на 10°C.

1. Охлаждение

Охлаждение — процесс, понижения температуры вещества или тела; Охлаждение сопровождается выделением теплоты в окружающую среду. При охлаждении агрегатное состояние вещества не изменяется.

Q = cm(t2 — t1), где Q — количество теплоты,

с — удельная теплоемкость вещества, m — масса вещества,

t1 — начальная температура, t2 — конечная температура,

При охлаждении Q становиться отрицательным, так как конечная температура становиться меньше, чем начальная.

Опыт 2: Охлаждение.

Посмотрим как происходит охлаждение на опыте.

Из крана в стакан наберём горячую воду и измерим её температуру (60°C) затем этот стакан на некоторое время поставим на подоконнике, после чего измерим температуру воды и она стала равной (20°C).

Рис10 Рис 11

Вывод: вода охлаждается и термометр показывает понижение температуры.

1. Парообразование

Парообразование — процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное. При парообразовании энергия (теплота) из окружающей среды поглощается.

Количество теплоты, поглощаемой из окружающей среды при парообразовании, вычисляется по формуле:

Q = rm, где Q — количество теплоты, m — масса вещества,

r — удельная теплота парообразования.

Парообразование может осуществляться двумя способами:

испарением и кипением.

1. Кипение

Кипение — процесс интенсивного парообразования, при котором внутри жидкости растут и поднимаются вверх пузырьки пара.

Температура кипения — температура, при которой то или иное вещество начинает закипать. Для разных веществ эта температура различна.

Во время процесса кипения температура жидкости не меняется, то есть остается постоянной.

Температура кипения зависит от давления оказываемого на свободную поверхность жидкости. При увеличении этого давления рост и подъём пузырьков внутри жидкости начинается при большей температуре, при уменьшении давления — при меньшей температуре. При понижении давлении температура кипения воды становится меньше 1000С. Например в горных районах (на высоте 3км, где давление атмосферы составляет 70кПа вода кипит при 900С

Опыт 3: Кипение.

С кипением мы каждый день сталкиваемся дома.

Нальём в чайник воду и поставим его на плиту. С начала вода нагревается, а затем происходит кипения воды. Об этом свидетельствует пар, выходящий из носика чайника.

Рис 12

Вывод: при кипении воды, пар из горлышка чайника выходит через маленькое отверстие и свистит и мы выключаем плиту.

1. Испарение.

Испарение — это парообразование , происходящее со свободной поверхности жидкости.

Испарение может происходить как с закрытой, так и с открытой поверхности жидкости.

Испарение зависит от:

• Температуры вещества

  (чем выше температура, тем интенсивнее испарение);

Опыт 4: Испарение.

Мы понаблюдаем за испарением на опыте.

Если Вы когда-нибудь лужайками после дождя, то Вы, несомненно, замечали, что лужи становятся меньше и меньше. Что произошло с водой?

Вывод: она испарилась!

1. Кристаллизация

Кристаллизация (отвердевание) — это переход вещества из жидкого агрегатного состояния в твердое. Кристаллизация сопровождается выделением энергии (теплоты) в окружающую среду.

Количество выделяемой теплоты вычисляется по формуле:

Q = λm, где λ — удельная теплота плавления, m- масса тела.

Жидкие вещества начинают свою кристаллизацию при той температуре, при которой аналогичные им твердые вещества начинают плавиться. Это температура называется температурой кристаллизации (отвердевания).

Во время кристаллизации температура также остается постоянной.

Опыт 5: Кристаллизация.

Чтобы обнаружить кристаллизацию, проведём опыт.

Наберём воду из крана в стакан и поставим в морозильную камеру холодильника. Через некоторое время происходит процесс отвердевания вещества, т.е. на поверхности воды появляется корка. Затем вся вода в стакане полностью превратилась в лед, то есть кристаллизуется.

Рис 13 Рис 14 Рис 15

Вывод: сначала вода охлаждается до 0 градусов, затем замерзает.

1. Плавление

Плавление — переход вещества из твердого состояния в жидкое. Этот процесс сопровождается поглощением теплоты из окружающей среды. Чтобы расплавить твёрдое кристаллическое тело ему необходимо передать некоторое количество теплоты.

Количество теплоты, затрачиваемой на плавление тела, вычисляется по формуле:

Q = λm, где Q — количество теплоты, m — масса тела.

λ — удельная теплота плавления.

Для каждого вещества существует своя определенная температура плавления — температура, при которой начинается процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое. Во время плавления температура остается постоянной.

Опыт 6: Плавление.

Плавление легко обнаруживается на опыте.

Достаём из морозильной камеры холодильника стакан с замёрзшей водой, который поставили мы. Через некоторое время в стакане появилась вода — лед начал таять. Спустя некоторое время весь лед растаял, то есть полностью перешел из твердого в жидкое.

Рис 16 Рис 17 Рис 18

Вывод: лёд с течением времени получает тепло от окружающей среды и со временем растает.

1. Конденсация.

Конденсация -переход вещества из газообразного состояния в жидкое.

Конденсация сопровождается выделением теплоты в окружающую среду.

Количество выделяемой теплоты при конденсации вычисляется формуле:

Q = rm, где Q — количество теплоты, m — масса вещества,

r — удельная теплота парообразования.

Опыт 7: Конденсация.

Давайте обнаружим на опыте конденсацию.

Мы вскипятили воду и поднесли к носику чайника холодное зеркало. Через несколько минут на зеркале четко видны капли конденсировавшегося водяного пара.

Рис 19 Рис 20

Вывод: пар оседая на зеркале превращается в воду.

Явление конденсации можно наблюдать летом, ранним прохладным утром. Капельки воды на траве и цветах — роса — свидетельствуют о том, что водяной пар, содержавшийся в воздухе, конденсировался.

1. Сгорание

Сгорание — процесс сжигания топлива, сопровождающийся выделением энергии. Эта энергия используется в различных сферах нашей жизни.

Выделение энергии при сжигании объясняется тем, что атомы соединяются в молекулы, не совершая при этом работы по преодолению сил притяжения между ними.

Количество теплоты, выделяемой при сгорании, вычисляется по формуле:

Q = qm, где Q — количество выделяемой теплоты, q — удельная теплота сгорания топлива,

m — масса вещества.

Опыт 8: Сгорание.

Каждый день мы можем наблюдать, как сгорает природный газ в горелке плиты. Это и есть процесс сгорания топлива. Также процессом сгорания топлива является процесс сжигания дров.

Поэтому, чтобы провести опыт по сгоранию топлива, достаточно только зажечь газовую горелку или спичку.

Рис 21 Рис 22

Вывод: при сгорании топлива выделяется тепло, может появиться специфический запах.

1. Сублимация.

Сублимация — переход вещества из твёрдого состояния в газообразное (минуя жидкое) от латинского слова «сублимо»- возношу.

Например, графит можно нагреть до двух тысяч градусов, тем не менее в жидкость он не превратится: он из твёрдого состояния сразу переходит в газообразное.

1. Десублимация.

Десублимация — переход вещества из газообразного состояния в твёрдое.

Например: образование на окнах зимой узоров из кристаллического льда. Эти красивые узоры являются результатом десублимации водяного пара, находящегося в воздухе.

1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В своей проектной работе я изучал наиболее распространенные тепловые процессы: нагревание, охлаждение, парообразование, кипение, испарение, плавление, кристаллизация, конденсация, сгорание, сублимации и десублимации.

Кроме того, в работе были затронуты такие темы, как теплообмен, способы теплообмена, тепловое движение, агрегатные состояния веществ, а также общая теория по тепловым явлениям и тепловым процессам.

Были изучены основные формулы вычисления количества теплоты в различных тепловых процессах

На основе простейших опытов рассматривалось то или иное тепловое явление. Опыты сопровождаются демонстрационными картинками.

1. ВЫВОДЫ:

• Теория по теме «Тепловые явления» изучена полностью;

• На основе одиннадцати опытов рассмотрено существование различных тепловых процессов;

• Доказана актуальность тепловых процессов в жизни человека.

• Поставленная мною цель и задачи проектной работы выполнены.

Спасибо за внимание!

1. ЛИТЕРАТУРА

1. Учебник физики 8 класс (Пёрышкин).
2. Учебник занимательной физики Л.А. Горев
3. Учебник физики 8 класс. Шахмаев Н.М., Бунчук А.В.