Тепловые явления и законы термодинамики

Слайд 1. Тепловые явления и законы термодинамики

Физика 8 класс: от молекулярного движения до тепловых двигателей

Слайд 2. Виды теплопередачи

Перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым при непосредственном контакте (характерно для металлов).

Перенос энергии струями жидкости или газа. Бывает естественной (нагрев воздуха в комнате) и вынужденной.

Передача энергии с помощью электромагнитных волн. Единственный вид теплообмена, возможный в вакууме.

Слайд 3. Удельная теплоемкость и уравнение баланса

Количество теплоты для нагрева: $Q=cm(t_2-t_1)$.

Уравнение теплового баланса: в замкнутой системе сумма отданного и полученного тепла равна нулю:

$Q_{\text{отд}}+Q_{\text{пол}}=0$

Слайд 4. График нагревания и плавления льда

Обратите внимание: во время плавления и кипения температура не меняется, так как вся энергия уходит на разрушение кристаллической решетки или преодоление сил межмолекулярного притяжения.

Слайд 5. Испарение и кипение

Происходит с поверхности жидкости при любой температуре. Зависит от площади поверхности, ветра и рода жидкости. При испарении жидкость охлаждается.

Интенсивное парообразование по всему объему жидкости. Происходит при строго определенной температуре, которая зависит от внешнего атмосферного давления.

Слайд 6. Влажность воздуха

Парциальное давление — давление, которое производил бы водяной пар.

Относительная влажность $\varphi =\frac{p}{p_0}\cdot 100\%$.

Точка росы — температура, при которой пар становится насыщенным.

Приборы: психрометр и гигрометр.

Слайд 7. Удельная теплота сгорания топлива ($q$)

Количество теплоты при сгорании: $Q=qm$. Значения указаны в МДж/кг. Водород является наиболее энергоэффективным и экологически чистым топливом.

Слайд 8. Тепловые двигатели и КПД

Источник энергии, передающий тепло $Q_1$ рабочему телу.

Газ или пар, который расширяется и совершает полезную работу $A$.

Среда, принимающая неизрасходованное тепло $Q_2$.

Коэффициент полезного действия: $\eta =\frac{Q_1-Q_2}{Q_1}\cdot 100\%$. Всегда меньше $100\%$.

Слайд 9. Заголовок

Удельная теплота плавления ($\lambda$) — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить кристаллическому веществу массой 1 кг для перехода в жидкое состояние при температуре плавления.
Формула: $Q=\lambda m$.
Измеряется в Дж/кг.

Слайд 10. Итоги: Энергия и экология

Закон сохранения энергии: энергия не возникает из ниоткуда и не исчезает, она лишь превращается из одной формы в другую.

Тепловые двигатели — основа транспорта и энергетики, но они вызывают парниковый эффект.

Защита среды: повышение КПД, переход на альтернативные источники энергии и очистные фильтры.

Тепловое равновесие — состояние, при котором температуры тел в системе выравниваются.