Все нагретые тела излучают тепло

Темные тела хорошо поглощают энергию излучения, поэтому сильнее нагреваются солнцем (солнечные батареи, асфальт). Светлые, серебристые и зеркальные поверхности хорошо отражают свет и поэтому слабее нагреваются солнцем (светлая одежда, серебристые крылья самолетов, снег).

№9. Плавление и отвердевание кристаллических тел и их объяснение на основе представлений о дискретном строении вещества. Удельная теплота плавления.

Переход вещества из твердого состояния в жидкое называется плавлением.

Переход вещества из жидкого состояния в твердое называется отвердеванием или кристаллизацией.

При плавлении изменяется структура вещества: разрушается кристаллическая решетка, следовательно, изменяется потенциальная энергия взаимодействия молекул (как правило, возрастают расстояния между ними). На увеличение потенциальной энергии молекул и тратится тепло, передаваемое телу при плавлении.

И, наоборот, при кристаллизации жидкостей потенциальная энергия молекул уменьшается, поэтому при кристаллизации выделяется тепло.

Поскольку меняется не кинетическая, а потенциальная энергия молекул, в процессах плавления и кристаллизации температура вещества остается постоянной во все время процесса.

Температура, при которой вещество плавится, равна температуре, при которой вещество отвердевает, эту температуру называют температурой плавления вещества.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить кристаллическому телу массой 1 кг, чтобы при температуре плавления полностью перевести его в жидкое состояние, называется удельной теплотой плавления.

Количество теплоты, необходимое для плавления тела взятого при температуре плавления можно вычислить по формуле:

–[«ку»]количество теплоты (Дж),

m – масса тела (кг),

λ – [«лямбда»] удельная теплота плавления ( ).

№10. Испарение и конденсация жидкостей и их объяснение на основе представлений о дискретном строении вещества. Удельная теплота парообразования.

Явление превращения жидкости в пар называется парообразованием.

Парообразование бывает двух видов: испарение и кипение.

Парообразование, происходящее с поверхности жидкости, называется испарением.

Испарение происходит практически при любой температуре. При этом, если нет внешнего притока тепла, жидкость, с поверхности которой идет испарение, охлаждается. Это происходит потому, что перейти из жидкого состояния в газообразное могут только оказавшиеся у поверхности молекулы, обладающие достаточной кинетической энергией, чтобы преодолеть притяжение других молекул жидкости. Когда такие «высокоэнергичные» молекулы покидают жидкость, средняя кинетическая энергия оставшихся молекул уменьшается, и температура жидкости падает.

Скорость испарения зависит от рода вещества, так как притяжение молекул друг к другу у разных веществ разное.

Испарение идет быстрее при:

1. Повышении температуры жидкости (чем больше температура, тем больше молекул обладает достаточной энергией для вылета).

2. Увеличении площади поверхности жидкости (больше возможностей для вылета).

3. Наличии движения воздуха над поверхностью жидкости (если вылетевшие молекулы уносит ветер, то они не могут вернуться обратно в жидкость).

Кипение - это интенсивный переход жидкости в пар, происходящий с образованием пузырьков пара по всему объему жидкости при определенной температуре.

Температура, при которой жидкость кипит, называется температурой кипения.

При парообразовании изменяется потенциальная энергия взаимодействия молекул вещества - возрастают расстояния между ними. На увеличение потенциальной энергии молекул и тратится тепло, передаваемое телу при парообразовании. Поэтому во время кипения температура жидкости не меняется.

Явление превращения пара в жидкость называется конденсацией(от лат. конденсаре - сгущать).

При конденсации пара потенциальная энергия молекул уменьшается, так как уменьшаются расстояния между ними, поэтому конденсация пара сопровождается выделением энергии.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы обратить жидкость массой 1 кг в пар без изменения температуры, называется удельной теплотой парообразования.

Количество теплоты, необходимое для обращения в пар тела взятого при температуре кипения можно рассчитать по формуле:

–количество теплоты (Дж),

m – масса тела (кг),

L – удельная теплота парообразования ( ).

№11. Тепловой двигатель и его коэффициент полезного действия.

Тепловыми двигателяминазывают машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию.

Существует несколько видов тепловых двигателей: паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель.

Любой тепловой двигатель превращает в механическую энергию только незначительную часть энергии, которая выделяется топливом. Большая часть энергии топлива не используется полезно, а теряется в окружающем пространстве.

Тепловой двигатель состоит из нагревателя, рабочего тела и холодильника. Газ или пар, который является рабочим телом, получает от нагревателя некоторое количество теплоты. Рабочее тело, нагреваясь, расширяется и совершает работу за счет своей внутренней энергии. Часть энергии передается атмосфере – холодильнику вместе с отработанным паром или выхлопными газами.

Отношение совершенной полезной работы двигателя к энергии, полученной от нагревателя, называют коэффициентом полезного действия теплового двигателя:

- [«эта»] коэффициентом полезного действия (%),

– полезная работа (Дж),

– количество теплоты, полученное от нагревателя (Дж),

– количество теплоты, отданное холодильнику (Дж).

№12. Электризация тел. Взаимодействие электрических зарядов. Закон сохранения электрического заряда. Электрическое поле. Действие электрического поля на электрические заряды.

Все тела состоят из атомов. Строение атома таково: в центре атома находится ядро, состоящее из протонов и нейтронов, а вокруг ядра движутся электроны.

У протонов и электронов имеется неотъемлемое свойство –электрический заряд. Заряд электрона отрицателен, а протона – положителен.

Заряд измеряется в кулонах. Заряд электрона – наименьший отрицательный заряд, он равен:

В каждом атоме число протонов и электронов одинаково, а так как заряд протона равен по величине заряду электрона, а знаки зарядов у них противоположны, атом в целом нейтрален. Тело, состоящее из нейтральных атомов, тоже, соответственно, нейтрально.

Но если нейтральное тело приобретет электроны от какого-то другого тела, то оно становится отрицательно заряженным.

А если нейтральное тело теряет электроны, то оно становится положительно заряженным.

В таких случаях говорят, что тело электризуется.

Например, когда эбонитовую палочку трут о шерсть, она заряжается отрицательно, а шерсть положительно, потому что электроны с шерсти переходят на эбонит.