Современная версия происхождения Солнечной системы

Изучение ресурсов Земли. Охрана природы

Изменение внутренней энергии тела при совершении над ним работы
Если по куску свинца, несколько раз ударить молотком, то даже на ощупь можно определить, что кусок свинца нагреется.
Следовательно, его внутренняя энергия также, как и внутренняя энергия молотка, увеличилась. Это произошло потому, что была совершена работа над куском свинца.
Таким образом, внутренняя энергия тела изменяется при совершении работы.

Изменение внутренней энергии путём теплопередачи

Внутренняя энергия системы уменьшается, когда она сама совершает работу.
Проверим это на опыте.
Для этого возьмем толстостенный сосуд, который можно соединить с насосом.
На дно сосуда нальем немного воды.
Закроем сосуд пробкой и накачаем в него воздух.
При некотором давлении, пробка из сосуда вылетит.
В сосуде образовался туман.
Пробка вылетела из сосуда, под действием избыточного давления воздуха в нем.
При этом воздух совершил механическую работу за счет своей внутренней энергией.
Об уменьшении внутренней энергии свидетельствуют понижение температуры воздуха в сосуде, и как следствие этого, образования тумана.
Опустим металлическую ложку в горячий чай.
Через некоторое время ложка тоже станет горячей.
В этом случае работа не совершается, однако внутренняя энергия ложки увеличивается, о чем свидетельствует повышение ее температуры.
Поскольку в начале температура воды выше, чем температура ложки, то и средняя скорость молекул воды больше.
А это означает, что молекулы воды обладают большей кинетической энергией, чем частицы металла из которого сделана ложка.
При столкновениях с частицами металла молекулы воды передают им часть своей энергии и кинетическая энергия частиц металла увеличивается.
Таким образом, внутренняя энергия тел изменяется путем теплопередачи.

Влияние конвекции на образование ветров

Основную роль в образовании в атмосфере потоков воздуха ветров играет конвекция.
На берегу водоемов в жаркий летний день вода нагревается солнцем не длиннее чем суша.
Соответственно воздух над сушей нагревается сильнее чем над водой.
Его плотность уменьшается,уменьшается и давление.
Над сушей она меньше чем над водой, поэтому холодный воздух перемещается с водоема на сушу, то есть дует ветер.
Ночью наоборот, суша охлаждается быстрее чем вода, и над сушей воздух холоднее чем над водоемом.
Ветер дует от суше к водоем.
Эти ветры называют соответственно, дневными и ночными бризами.

Излучение тел белого и чёрного цвета

Проделаем опыт. Возьмем тепло-приемник, металлическую коробочку, одна сторона которой блестящая, а другая покрыта черной матовой краской.
Внутри коробочки находится воздух.
Соединим тепло-приемник с манометром.
Нальем сосут у которого одна поверхность белая, а другая черная, кипяток.
Повернем сосуд к черной стороне тепло-приемника сначала белой стороной, а затем черный.
Уровень жидкости в колене манометра соединенным с тепло приемником понизится.
При этом он сильнее понизится когда сосуд обращен к тепло-приемнику черной стороной.
Понижение уровня жидкости в манометре, происходит из-за нагревания и расширения воздуха в тепло-приемники. Следовательно воздух получая от сосуда с горячей водой энергию, нагревается.
Поскольку воздух обладает плохой теплопроводностью, то за счет этого вида теплопередачи воздух в тепла-приемники нагреваться не может.
Не нагревается он и за счет конвекции, так как сосуд и тепло-приемник располагаются на одном уровне.
Следовательно остается признать, что сосуд с горячей водой
излучает энергию.
Опыт также показывает, что черная поверхность сосуда излучает больше энергии чем белые.
Об этом свидетельствует разный уровень жидкости в колене манометра, соединенным с тепло-приемником.

Строение термоса.
Безвоздушное пространство, стекланный двустепочный сосуд, внешний корпус.

Излучения часто используют в быту.
Всем хорошо знакомый такой предмет как термос.
Его используют для сохранения пищи и напитков горячими.
Термос состоит из стеклянного сосуда, который имеет двойные стенки.
Воздух между стенками откачен, а внутренняя и внешние поверхности сосуда
покрытие блестящим слоем металла.
Поскольку воздуху между стенками сосуда нет, то отсутствует как конвекция так и теплопроводность.
Из за блестящего покрытия, стенки сосуда энергию отражают поэтому она передается излучением.

Опыт с нагревением воды равной массы

Нальем в сосуды равное количество воды и будем нагревать сосуды.
Один от 20 до 40 градусов, другой от 20 до 80 градусов.
В первом на нагревание уйдет меньше времени, чем во втором.
Следовательно, количество теплоты которые мы за тратим на нагревание воды на 20 градусов меньше, чем количество теплоты, необходимое для нагревания воды на 60 градусов.
Таким образом, количество теплоты прямо пропорционально изменению температуры.

Опыт с нагревением воды разной массы

Нальем в два одинаковых сосуда разное количество воды одинаковой температуры.
Поставим их на одинаковые горелки и заметим время, необходимое для закипания в каждом сосуде.
Чем больше масса тела, тем больше количество теплоты требуется ему для нагревания.

Тело отсчета и система отсчета

В один из сосудов поставим оловянных солдатиков, и нальем в воду так, чтобы весы были уравновешены.
Вода в сосудах одинаковой температуры.
Поставим их на одинаковые горелки и нагреем на 30 градусов.
Левый сосуд до необходимой температуры нагреется раньше.
Значит количество теплоты необходимое для нагревание тела зависит от родавещества из которого это тело сделано.

Рассмотрим процесс превращения вещества из твердого состояния в жидкое.
Для этого проделаем следующий опыт.
Во внутренний сосуд калориметра положим немного измельченного льда при температуре -10 градусов Цельсия.
Опустим у него термометр и оставим на столе.
Будем следит за изменениями температуры льда и процессами которые с ним происходят.
Наблюдения показывают, что какое то время лед остается в твердом состоянии, его температура постепенно повышается.
При температуре 0 градусов Цельсия лед начинает плавиться, в сосуде появляется вода, а температура льда остается неизменной до тех пор, пока он весь не перейдет в жидкое состояния.
После этого температура образовавшиеся изо льда води начинает повышаться и это будет происходить до тех пор, пока она не станет равной комнатной.
Таким образом мы наблюдали переход льда из твердого состояния в жидкое.
Переход вещества из твердого состояния в жидкое называют плавлением.
Из наблюдений следует, во первых что лед начинает плавиться при определенной температуре.
Важно отметить что лед находится в кристаллическом состоянии, следовательно процесс плавления кристаллических тел происходит при определенной температуре, которую называют температура плавления.
Во вторых, температура льда и образовавшейся воды во время всего процесса плавления остается неизменной.
Таким образом во время процесса плавления кристаллического вещества, температура вещества остается постоянной.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Определение тепловых характеристик свинца по графику

На рисунке представлен график зависимости температуры свинца массой 1 килограмм.
При нагревании и полным его расплавление, от количества подведенной теплоты.
Определите по графику тепловые характеристики свинца
Анализируем график.
При комнатной температуре свинец находится в твердом состоянии.
Поэтому наклонная прямая аb соответствует процессу нагревания твердого свинца.
На участке bc графика температура свинца не меняется, хотя энергия к нему подводится.
Значит на этом участке происходит плавление свинца.
Подводимая энергия идет на изменение внутренней энергии свинца и на разрыв связей между молекулами.
Участок cd графика, соответствует процессу нагревания жидкого свинца.
Определим температуру плавления свинца.
Чтобы определить удельную теплоемкость, воспользуемся формулой.
Количество теплоты и температуру, определим из графика.
Подставим формулу числовые значения.
Аналогично найдем удельную теплоту плавления. Количество теплоты затраченное на плавление свинца, найдем из графика.
Подставим числовые значения.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Перемещение как изменение радиус-вектора

Закон движения в координатной и веторной формах

Мгновенная скорость

Направление вектора мгновенной скорости при криволинейном двжиении

Направление вектора ускорения при прямолинейном движении

Механическая модель кристалла. Упругая деформация

Возникновение силы реакции опоры