Выберите возможные способы изменения внутренней энергии теплопередача работа

Способы изменения внутренней энергии тела

Содержание

Вы уже знаете, что механическая энергия тела (кинетическая и потенциальная) может изменяться. Внутренняя энергия тела также не является постоянной величиной, она может менять свое значение. Внутренняя энергия зависит от температуры: при ее повышении внутренняя энергия увеличивается. Происходит это за счет увеличения средней скорости движения молекул и возрастания их кинетической энергии. При понижении температуры внутренняя энергия, наоборот, понижается. Значит, внутренняя энергия тела меняется при изменении скорости движения молекул.

В данном уроке мы выясним, каким способом можно изменить скорость движения молекул. Таким образом, мы определим, при каких условиях происходит изменение внутренней энергии и дадим определения новым понятиям.

Совершение работы над телом

Рассмотрим опыт, представленный на рисунке 1.

У нас есть металлическая трубка, закрепленная на подставке. Наливаем в трубку немного эфира (бесцветная летучая жидкость, употребляется в технике и медицине для дезинфекции, имеет температуру кипения около $35 \degree C$). Закрываем пробкой. Обвиваем вокруг трубки веревку, и начинаем быстро двигать ее в разные стороны. Что произойдет?

После некоторого времени наших манипуляций с веревкой, эфир закипит. Его пар вытолкнет пробку.

Такой способ используется при разведении огня в диких условиях. Древние люди обладали им в совершенстве. При вращении сухой кусок дерева нагревался более чем на $250 \degree C$ и загорался.

Внутренняя энергия эфира изменилась – она увеличилась. Он не только нагрелся, но и закипел. Натирая трубку веревкой, мы совершали механическую работу.

Также тела нагреваются при деформациях: ударах (вспомните опыт из прошлого урока с шаром из свинца), разгибании, сгибании (можно провести простой опыт, сгибая медную проволоку) и др.

Внутреннюю энергию тела можно увеличить, совершая над телом работу.

Когда нам холодно, мы начинаем дрожать – происходят мышечные сокращения. Таким образом наш организм увеличивает температуру тела – за счет работы мышц увеличивается внутренняя энергия.

Совершение работы самим телом

Рассмотрим опыт, представленный на рисунке 2.

У нас имеется стеклянный сосуд, который закрывается пробкой. В пробке есть специальное отверстие. Через него с помощью насоса начнем закачивать в сосуд воздух.

Через некоторое время пробка вылетит. В этот момент можно заметить как образуется туман. Это означает, что воздух в сосуде стал холоднее.

Вытолкнув пробку, сжатый воздух в сосуде совершил работу. Т. к. температура воздуха понизилась, мы можем сказать, что его внутренняя энергия тоже уменьшилась.

Если работу совершает само тело, то его его внутренняя энергия уменьшается.

Внутреннюю энергию тела можно изменить путем совершения работы.

Теплопередача

Можно ли изменить внутреннюю энергию тела без совершения работы?

Мы часто наблюдаем ситуации, когда увеличивается температура тела. Например, закипание воды в чайнике, воздух нагревается от батарей отопления в квартире, нагреваются предметы, оставленные на солнце. Работа во всех этих примерах не совершается.

Попробуем объяснить увеличение внутренней энергии в таких случаях на следующем примере. Опустим обычную металлическую ложку в стакан с горячей водой (рисунок 3).

Что будет происходить?

1. Температура горячей воды намного больше температуры холодной ложки. Значит, кинетическая энергия молекул воды больше кинетической энергии частиц металлической ложки
2. Молекулы воды начинают взаимодействовать с частицами металла – передают им часть своей кинетической энергии
3. Энергия молекул воды уменьшается, энергия частиц металла увеличивается
4. Температура воды уменьшается, температура ложки увеличивается
5. Вскоре им температуры выравниваются

Внутреннюю энергию тела можно изменить путем теплопередачи.

Теплопередача – это процесс изменения внутренней энергии без совершения работы самими телом или над ним.

• Теплопередача происходит между телами с разной температурой
• Теплопередача идет в направлении от тел с более высокой температурой к телам с более низкой
• Теплопередача заканчивается, когда температуры тел выравниваются (становятся равны друг другу)

В мороз многие водоплавающие птицы (например, утки) охотно залезают в воду. В такую погоду температура воды выше температуры воздуха, что позволяет птицам не замерзать.

Способы изменения внутренней энергии тела

внутреннюю энергию можно изменить двумя способами: совершая механическую работу или теплопередачей.

Существует три вида теплопередачи:

Виды теплопередачи будут изучены нами в следующих уроках.

Источник

Разработка урока «Два способа изменения внутренней энергии.Теплопередачи.Виды теплопередачи.»

Два способа изменения внутренней энергии. Теплопередача.

общеобразовательная: обобщить основные знания по теме «Виды теплопередачи», познакомить восьмиклассников с проявлениями теплопроводности, конвекции, излучения в природе и технике;

развивающая: продолжить формирование у обучающихся ключевых умений, имеющих универсальное значение для различных видов деятельности – выделение проблемы, принятие решения, поиска, анализа и обработки информации;

воспитательная: воспитывать коллективизм, творческое отношение к выполнению домашнего задания.

1. Активизация познавательной деятельности.

1. 1. Аукцион термометров.

На кафедре – разные виды термометров, необходимо дать характеристику каждому, т.е рассказать все что известно о строении, шкале принципе действия прибора и т.п.

Пока учащийся готовится проводится физический диктант и опрос.

1.2. Фронтальный опрос:

— Что такое тепловое движение (хаотическое движение микрочастиц тела).

— Дайте определение внутренней энергии (кинетическая энергия теплового движения атомов и молекул и потенциальная энергия их взаимодействия)

— Почему частицы веществ имеют кинетическую/потенциальную энергии? (каждая частица вещества находится в состоянии беспрерывного хаотического движения / частицы взаимодействуют одна с другой: притягиваются и отталкиваются).

— Чем характеризуется тепловое состояние тела (температурой)

— Как называется прибор для измерения температуры? (термометр)

1.3. Физический диктант.

Теперь, ребята, дайте ответы на мои вопросы письменно. Ваш ответ – это продолжение моего предложения, он должен состоять из одного слова или буквы — обозначения или единицы измерения, также это может быть цифра. Можно работать в паре.

1. чем выше температура тела, тем выше…..

2. внутренняя энергия обозначается….

3. температура по шкале Цельсия обозначается….

4. единица измерения температуры по шкале Цельсия…..

5. температура по абсолютной шкале обозначается….

4. единица измерения температуры по абсолютной шкале …..

6. реперные точки по шкале Цельсия это…

7. 10 о С по абсолютной шкале соответствует …

8. 293 К соответствует по шкале Цельсия.

На столе: гвоздь и молоток, которые обладают внутренней энергией. Что сейчас произойдет?

Учитель ударяет несколько раз по молотку. Учащиеся описывают эксперимент.

(тела нагрелись, температура увеличилась, внутренняя энергия изменилась)

2. Изложение нового материала

«Два способа изменения внутренней энергии. Теплообмен. Виды теплообмена».

Вы сейчас видели, что совершив работу, т.е ударив по гвоздю молотком, изменилась внутренняя энергия. Также если интенсивно потерев ладони одну о другую, их внутренняя энергия увеличилась, т.е они нагрелись вследствие работы силы трения. Внутреннюю энергия ладоней можно увеличить, приложив их к батареи или погрев у костра.

Схемы на доске (сопровождается рассказом учителя):

Способы изменения внутренней энергии U (Джоуль)

Совершение работы А (Джоуль) Теплообмен Q (Джоуль):

— теплопроводность – перенос тепла от более

нагретых участков тела к менее нагретым без

переноса вещества. Примеры: ложка в горячем чае.

— конвекция – перенос тепла слоями жидкости или

газа. Пример: нагревание воды, система отопления.

— излучение – передача тепла электромагнитными

волнами. Пример: костер, свеча, мониторы.

Теплопроводность в природе и быту:

Хорошими проводниками являются: металлы. Однако, если в чай положить две ложки – серебряную и стальную, то серебряная быстрее нагреется, т.е серебро лучше проводит тепло.

Дерево и стекло хуже проводят тепло, примером является то, что мы можем держать горящую спичку пока пламя не достигнет пальцев.

Очень плохо проводят тепло газы. А также стекловолокно, вата, мех, т.к. между их волокнами есть воздух.

Человек в разных сферах деятельности применяет те или иные вещества, учитывая их теплопроводность. Вещества с хорошей теплопроводностью применяются там, где необходимо быстро передать тепло от одного тела к другому (кастрюли, сковородки).

Там, где необходимо уберечь от нагревания или охлаждения тела, применяют тела, которые плохо проводят тепло(деревянная ручка сковородки, пористый кирпич, водопроводы под землёй, подвалы).

Конвекция не может происходить в твердых телах, т.к. в них не могут возникать потоки веществ.

А) естественная, свободная (кипение чайника)

Б) искусственная, вынужденная (суп, каша, перемешивание воздуха в космическом корабле из-за отсутствия силы Архимеда.)

Через неравномерное нагревание воды возникают постоянные течения в водах речек, морей, океанов. Конвекция в быту- обогрев и охлаждение помещений.

Если встать возле костра, то можно почувствовать как нагреваются некоторые участки тела. Это обозначает что от огня передается определенное количество теплоты.

От Солнца тепло тоже передаётся излучением — электромагнитными волнами.

Из 7-го класса известно, что свет может отражаться, преломляться, поглощаться. Тела с темной поверхностью поглощают тепловое излучение лучше, чем со светлой или полированной поверхностью.

3. Закрепление материала. Подведение итогов. Выставление оценок с комментарием. Домашнее задание.

Составить кроссворд по теме урока, сообщение по теме: «Образование бриза», заполнить таблицу.

— Почему бойцы, которые десантируются с вертолёта по канатам, одевают перчатки?

Каким способом изменяется внутренняя энергия ладоней бойцов?

— Почему выражение «шуба греет» не правильное?

-Почему кондиционеры размещают сверху помещения, а батареи отопления снизу?

— Чем отличается теплопроводность от конвекции?

— Почему летом люди носят, в основном, светлую одежду?

Источник

Тест по физике 8 класс «Внутренняя энергия и способы ее изменения»

Ф.И._______________________________________ 8 — «___» кл

Внутренняя энергия и способы ее изменения

1. Внутренняя энергия тела зависит.

А. От скорости движения тела.

Б. От энергии движения частиц, из которых состоит тело.

В. От энергии взаимодействия частиц, из которых состоит тело.

Г. От энергии движения частиц и от энергии их взаимодействия.

2. Первый стакан с водой охладили, получив от него 1 Дж количества теплоты, а второй стакан подняли вверх, совершив работу в 1 Дж. Изменилась ли внутренняя энергия воды в первом и втором стаканах?

А. Ни в одном стакане не изменилась.

Б. В 1 — уменьшилась, во 2 — не изменилась.

В. В 1 — не изменилась, во 2 — увеличилась.

Г. В обоих стаканах уменьшилась.
Д. В 1 — уменьшилась, во 2 — увеличилась.

3. После того как распилили бревно, пила нагрелась. Каким способом изменили внутреннюю энергию пилы?

А. При совершении работы. Б. При теплопередаче.

4. Чтобы увеличить внутреннюю энергию автомобильной шины, нужно.

А. Выпустить из шины воздух.
Б. Накачать в шину воздух.

5. Два одинаковых пакета с молоком вынули из холодильника. Один пакет оставили на столе, а второй перелили в кастрюлю и вскипятили. В каком случае внутренняя энергия молока изменилась меньше?

А. В обоих случаях не изменилась.

Б. В обоих случаях изменилась одинаково.

В. В первом случае.

Г. Во втором случае

Ф.И._______________________________________ 8 — «___» кл

Внутренняя энергия и способы ее изменения

1. Каким способом можно изменить внутреннюю энергию тела?

А. Только совершением работы.

Б. Совершением работы и теплопередачей.

В. Только теплопередачей.

Г. Внутреннюю энергию тела изменить нельзя.

2. Первая пластина перемещалась по горизонтальной поверхности и в результате действия силы трения нагрелась, а вторая пластина была поднята вверх над горизонтальной поверхностью. В обоих случаях была совершена одинаковая работа. Изменилась ли внутренняя энергия пластин?

А. У первой пластины не изменилась, у второй увеличилась.

Б. У обеих пластин увеличилась.

В. У первой пластины увеличилась, а у второй не изменилась.

Г. Не изменилась ни у первой, ни у второй пластин.

3. Сок поставили в холодильник и охладили. Каким способом изменили внутреннюю энергию сока?

А. При совершении работы. Б. При теплопередаче.

4. Резиновую нить слегка растянули. Чтобы внутренняя энергия нити увеличилась ее надо.

А. Растянуть сильнее. Б. Отпустить.

5. Два алюминиевых бруска массами 100 и 300 г, взятых при комнатной температуре, нагрели до одинаковой температуры. У какого бруска внутренняя энергия изменилась больше?

A. У обоих не изменилась.

Б. У обоих одинаково.

B. У первого бруска.

Г. У второго бруска.

Ф.И._______________________________________ 8 — «___» кл

Внутренняя энергия и способы ее изменения

1. Внутренней энергией тела называют.

A. Энергию движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело.

Б. Энергию движущегося тела.

B. Энергию взаимодействия молекул.

Г. Энергию тела, поднятого над Землей.

Д. Энергию движения молекул.

2. Два одинаковых камня лежали на земле. Первый камень подняли и положили на стол, а второй подбросили вверх. Изменилась ли внутренняя энергия камней?

А. У первого камня не изменилась, у второго – увеличилась.
Б. У обоих камней увеличилась.

В. У первого камня увеличилась, а у второго не изменилась.
Г. У обоих камней не изменилась.

3. Чайник с водой поставили на огонь и вскипятили воду. Каким способом изменилась внутренняя энергии воды?

А. При теплопередаче. Б. При совершении работы.

4. В сосуде находится газ. Чтобы внутренняя энергия газа уменьшилась, нужно.

A. Сжать газ. Б. Увеличить объем газа.

5. В две одинаковые кастрюли налили одинаковое количество воды. В первой кастрюле воду довели до кипения, а во второй слегка подогрели. В каком случае внутренняя энергия воды изменилась меньше?

А. В обоих случаях не изменилась.

Б. В первой кастрюле.

B. Во второй кастрюле.

Г. В обоих случаях одинаково.

Ф.И._______________________________________ 8 — «___» кл

Внутренняя энергия и способы ее изменения

1. От чего зависит внутренняя энергия тела?

А. От энергии взаимодействия частиц, из которых состоит тело.

Б. От энергии движения этих частиц.

В. От энергии движения частиц и от энергии их взаимодействия.
Г. От скорости движения тела.

2. Один стакан с водой подняли вверх, совершив работу 1 Дж, а второй нагрели, передав ему 1 Дж количества теплоты. Изменилась ли внутренняя энергия воды в каждом стакане?

А. В обоих стаканах увеличилась.

Б. В первом стакане уменьшилась, во втором увеличилась.

В. Нигде не изменилась.

Г. В первом увеличилась, во втором не изменилась.
Д. В первом не изменилась, во втором увеличилась.

3. При затачивании топор нагревается. Каков способ изменения внутренней энергии топора?

А. При теплопередаче. Б. При совершении работы.

4. В каком из перечисленных случае внутренняя энергия воды не меняется: 1) воду несут в ведре; 2) воду переливают из ведра в чайник; 3) воду нагревают до кипения.

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 1 и 2. Д. 1 и 3. Е. 2 и 3. Ж. 1, 2, 3.

5. Два медных бруска массами 400 и 200 г, взятых при комнатной температуре, охладили до одной и той же температуры. У какого бруска внутренняя энергия изменилась больше?

А. У первого бруска.

Б. У второго бруска.

В. У обоих одинаково.

Г. У обоих не изменилась.

Ф.И._______________________________________ 8 — «___» кл

Внутренняя энергия и способы ее изменения

1. Каким способом можно изменить внутреннюю энергию тела?

А. Совершением работы и теплопередачей.

Б. Внутреннюю энергию тела изменить нельзя.

В. Только совершением работы.

Г. Только теплопередачей.

2. Первую пластину подняли вверх над горизонтальной поверхностью, а вторую несколько раз изогнули, в результате чего она нагрелась. Работа в обоих случаях была совершена одинаковая. Изменилась ли внутренняя энергия пластин?

А. У первой пластины увеличилась, а у второй не изменилась.

Б. Нигде не изменилась.

В. У первой не изменилась, а у второй увеличилась.

Г. У обеих пластин увеличилась.

3. Кувшин с молоком отнесли в погреб, где оно охладилось. Каким способом изменилась внутренняя энергия молока?

А. При совершении работы. Б. При теплопередаче.

4. Пружину слегка сжали. Что нужно сделать, чтобы увеличить внутреннюю энергию пружины?

А. Сжать пружину сильнее. Б. Отпустить пружину.

5. Одну из двух одинаковых серебряных ложек опустили в стакан с кипятком, а другую в стакан с тёплой водой. В каком случае внутренняя энергия ложки изменится меньше?

А. В обоих случаях не изменится.

Б. И обоим случаях одинаково.

В. В первом случае.

Г. Во втором случае.

Ф.И._______________________________________ 8 — «___» кл

Внутренняя энергия и способы ее изменения

1. Энергию движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело, называют.

A. Механической энергией.

Б. Кинетической энергией.

B. Потенциальной энергией.

Г. Внутренней энергией.

2. Два камня лежали на столе. Первый камень начал падать со стола, а второй взяли и положили на землю. Изменилась ли внутренняя энергия камней?

А. У первого увеличилась, а у второго не изменилась.

Б. У обоих камней уменьшилась.

В. У первого не изменилась, а у второго уменьшилась.

Г. Ни у одного камня не изменилась.

3. После того как деталь обработали напильником, деталь нагрелась. Каким способом изменили внутреннюю энергию детали?

А. При совершении работы. Б. При теплопередаче.

4. В каком из перечисленных случаев внутренняя энергия чашки не изменилась: 1) чашку переставили из шкафа на стол; 2) чашку передвинули по столу; 3) в чашку налили горячий чай.

А. 1,2, 3. Б. 1. В. 2. Г. 3. Д. 1 и 2. Е. 1 и 3. Ж. 2 и 3.

5. Два железных бруска массами 200 и 300 г, взятых при комнатной температуре, охладили до одинаковой температуры. У какого бруска внутренняя энергия изменилась больше?

А. У первого бруска.

Б. У второго бруска.

В. У обоих не изменилась.

Г. У обоих одинаково.

ОТВЕТЫ НА ТЕСТ

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

• Сейчас обучается 809 человек из 76 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

• Сейчас обучается 356 человек из 68 регионов

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

• Курс добавлен 23.09.2021
• Сейчас обучается 47 человек из 23 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: ДБ-741561

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

Рособрнадзор откажется от ОС Windows при проведении ЕГЭ до конца 2024 года

Время чтения: 1 минута

Российский совет олимпиад школьников намерен усилить требования к олимпиадам

Время чтения: 2 минуты

Шойгу предложил включить географию в число вступительных экзаменов в вузы

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения разрабатывает образовательный минимум для подготовки педагогов

Время чтения: 2 минуты

В МГУ разрабатывают школьные учебники с дополненной реальностью

Время чтения: 2 минуты

В России выбрали топ-10 вузов по работе со СМИ и контентом

Время чтения: 3 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник