Тепловые явления в природе презентация. Тепловые явления в природе и в жизни человека - доклад. Диффузия происходит быстрее, если
СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА
Все тела состоят из малых частиц, между которыми есть промежутки.
Частицы тел постоянно и беспорядочно движутся.
Частицы тел взаимодействуют друг с другом: притягиваются и отталкиваются.
ОПЫТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ
- Расширение тел при нагревании
- Диффузия
- Притяжение свинцовых
цилиндров,
деформация
АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА
ТВЕРДЫЕ ТЕЛА
ЖИДКОСТИ
Сохраняют свою
ГАЗЫ
форму и объем
Сохраняют объем, но
Молекулы расположены в определенном порядке, вплотную
меняют форму
Не имеют собственного
друг к другу
Порядка не существует,
Силы притяжения между
Молекулы совершают
Силы притяжения между
молекулами очень
Расстояния между молекулами значительно
расстояние между
объема и формы
больше размеров
молекулами равно
велики
молекулами слабые
Силы притяжения между
колебания около некоторого среднего
Молекулы могут совершать различные движения, перемещаются «перескоками»
молекул
размеру молекул
молекулами отсутствуют
положения
Молекулы движутся с
большими скоростями в
разных направлениях
ОБЪЯСНИТЬ РИСУНОК
- Что вы знаете о молекулах?
- Что вы знаете о диффузии?
- Что происходит с телами при нагревании?
- Почему тела при нагревании расширяются?
- Чем отличается движение молекул в холодной воде и горячей?
- Какие вы знаете агрегатные состояния?
- Чем отличается строение льда, воды и пара?
- Какая величина отвечает за состояние вещества?
1. Температура характеризует степень нагретости тела.
На какие процессы влияет температура?
Температура влияет на:
а) скорость протекания диффузии
б) расширение тел
в) скорость движения молекул
г) давление газа
д) агрегатные состояния
Обозначение – t
Единица измерения - о С
градусы Цельсия ( о С)
Прибор для измерения-термометр
Впервые прибор для определения температуры был изобретен Галилеем в 1592 г.
Небольшой стеклянный баллон был припаян к тонкой трубке с открытым концом. Но термометр Галилея был открытым и реагировал не только на изменение температуры, но и на изменение атмосферного давления.
К тому же, этот термометр не имел шкалы, и его показания нельзя было отобразить числом. Пожалуй, единственное, что мог делать термометр Галилея, так это сравнивать на уровне «больше-меньше» температуры разных тел в одном и том же месте, в одно и то же время.
Измерительная шкала появилась только через 150 лет!
Галиле́о Галиле́й
(15.02.1564- 8.01.1642)
итальянский ученый
Первый современный термометр был изготовлен Даниэлем Фаренгейтом.
Он взял стеклянную трубку с шариком на одном конце, налил туда ртути, откачал из нее воздух и запаял. Температуру смеси льда и поваренной соли (самое холодное, но еще жидкое вещество того времени) он обозначил за 0 градусов, точке таяния льда стало соответствовать значение 32 ºF.
Следующей точкой у Фаренгейта была температура человеческого тела – 96 ºF.
Температура кипения воды получилась у него равной 212 ºF. В Англии и США до сих пор используют эту шкалу.
Даниэль Габриэль Фаренгейт
(24.05.1686 - 16.09.1736) немецкий физик
В 1742 г. Цельсием была предложена стоградусная шкала, в которой за нуль градусов принималась температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении, а за сто градусов – температура таяния льда.
Несколько позже эту шкалу перевернули.
А перевернули шкалу Цельсия его же соотечественники: ботаник К. Линней и астроном М. Штремер.
Вот этот "перевернутый" термометр и получил широкое распространение!
Андерс Цельсий
(27.11.1701 – 25.04.1744)
шведский астроном и физик
ТЕРМОМЕТР
Прибор для измерения температуры
Термометр
показывает
собственную
температуру
Температура
термометра
равна
измеряемой
температуре
Измеряет только в определенных пределах
Правила пользования термометром
I. Нельзя пользоваться термометром, если измеряемая температура может оказаться ниже или выше установленных для данного термометра предельных значений.
Правила измерения температуры
II. Снятие показаний с термометра надо производить спустя некоторое время, в течение которого он примет температуру среды.
III. При измерении температуры, жидкостный термометр (кроме медицинского) не должен извлекаться из среды, температуру которой определяют.
Интересно, что
- самая высокая температура на Земле зарегистрированная в Ливии в 1922 году +57,80 °С;
- самая низкая температура, зарегистрированная на Земле в Антарктиде –89,20 °С;
- температура в центре Земли 200000 °С;
- температура на поверхности Солнца 6000 °С, в центре 20 млн. °С;
- вольфрамовая нить накала в лампочке, когда по ней течет ток нагревается до 2525 °С.
2. – явления, связанные с нагреванием или охлаждением тел
ПРИМЕРЫ
а) нагревание воды
б) таяние льда
в) образование тумана
или облаков
3. ТЕПЛОВОЕ ДВИЖЕНИЕ
- беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела.
Зависит : 1) от температуры
2) от состояния вещества
3) от массы молекул
Тепловое движение в твердых телах, жидкостях и газах
Молекулы
колеблются,
вращаются
и перемещаются
относительно
друг друга
Молекулы
Молекулы и атомы
свободно
колеблются около
некоторых средних
перемещаются
положений
по всему
(«бег на месте»)
пространству
Блок контроля:
1. Диффузия происходит быстрее, если
А. движение молекул замедляется
Б. движение молекул прекращается
В. скорость движения молекул увеличивается
2. Чем теплая вода отличается от холодной?
А. скоростью движения молекул
Б. строением молекул
В. прозрачностью
3. Какое из явлений относится к тепловым?
А. вращение Земли вокруг Солнца
Б. радуга
В. таяние снега
Блок контроля:
4. По какой траектории движутся молекулы газов?
А. по прямолинейной
Б. по криволинейной
В. по ломаной
5. Температура- это физическая величина, характеризующая...
А. способность тел совершать работу
Б. разные состояния тела
В. степень нагретости тела
6. Какое движение называют тепловым?
А. движение тела, при котором оно нагревается
Б. постоянное хаотическое движение частиц, из которых состоит тело
В. движение молекул в теле при высокой температуре
Блок контроля:
7. Температура тела зависит от...
А. плотности его вещества
Б. его внутреннего строения
В. скорости движения его молекул
8. Если средняя кинетическая энергия молекул тела уменьшится, то температура тела
А. понизится
Б. не изменится
В. понизится
9. Движутся ли молекулы жидкости при температуре 0 °C?
А. не движутся
Б. все зависит от рода жидкости
В. движутся
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
- «Исследование изменения со временем температуры остывающей воды»
Цель: научиться измерять температуру, понять смысл теплового равновесия
Время, мин
температура
Постройте график зависимости
Т Е П Л О В О Е Д В И Ж Е Н И Е
- - беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела.
- Зависит: 1) от температуры
- 2) от состояния вещества
- 3) от массы молекул
- ДИФФУЗИЯ
- ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНОГО СОСТОЯНИЯ
- РОСТ ТЕМПЕРАТУРЫ
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Гипотеза: благодаря научным знаниям и достижениям созданы легкие, прочные малотеплопроводные материалы для одежды и защиты жилища, кондиционеры, вентиляторы и прочие приспособления. Это позволяет нам преодолевать трудности и многие проблемы, связанные с теплом. Но все же изучать тепловые явления необходимо, так как они имеют исключительно большое влияние на нашу жизнь.
Цель: изучение тепловых явлений и тепловых процессов.
Задачи: рассказать о тепловых явлениях и тепловых процессах;
изучить теорию тепловых явлений;
на практике рассмотреть существование тепловых процессов;
показать проявление этих опытов.
Ожидаемый результат: проведение опытов и изучение наиболее распространенных тепловых процессов.
: подобран и систематизирован материал по теме, проведены опыты и блиц - опрос учащихся, подготовлена презентация, представлено стихотворение собственного сочинения.
Тепловые явления - физические явления, которые связаны с нагреванием и охлаждением тел.
Нагревание и охлаждение, испарение и кипение, плавление и отвердевание, конденсация - все это примеры тепловых явлений.
Тепловое движение - процесс хаотичного (беспорядочного) движения
частиц, образующих вещество.
Чем выше температура, тем больше скорость движения частиц. Чаще всего рассматривается тепловое движение атомов и молекул. Молекулы или атомы вещества всегда находятся в постоянном беспорядочном движении.
Это движение обусловливает собой наличие в любом веществе внутренней кинетической энергии, которая, связана с температурой вещества.
Поэтому, беспорядочное движение, в котором всегда находятся молекулы или атомы, называется тепловым.
Изучение тепловых явлений показывает, что насколько в них уменьшается механическая энергия тел, настолько же увеличивается их механической и внутренней энергий, при любых процессах остаётся неизменной.
В этом заключается закон сохранения энергии.
Энергия не возникает из ничего и не исчезает никуда.
Она может лишь переходит из одного вида в другой, сохраняя своё полное значение.
Тепловое движение молекул никогда не прекращается. Поэтому любое тело всегда обладает какой-то внутренней энергией. Внутренняя энергия зависит от температуры тела, агрегатного состояния вещества и других факторов и не зависит от механического положения тела и его механического движения. Изменение внутренней энергии тела без совершения работы называется теплопередачей .
Теплопередача всегда происходит в направлении от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой.
Существует три вида теплопередачи:
Тепловые процессы - разновидность тепловых явлений; процессы, при которых меняется температура тел и веществ, а также возможно изменение их агрегатных состояний . К тепловым процессам относятся:
Нагревание
Охлаждение
Парообразование
Кипение
Испарение
Кристаллизация
Плавление
Конденсация
Сгорание
Сублимация
Десублимация
Рассмотрим в качестве примера вещество, которое может находиться в трёх агрегатных состояниях: вода (Ж- жидкое, Т- твердое,Г- газообразное)
Нагревание - процесс повышения температуры тела или вещества. Нагревание сопровождается поглощением теплоты из окружающей среды. При нагревании агрегатное состояние вещества не изменяется.
Опыт 1: Нагревание.
Наберём воду из крана в стакан и измерим её температуру (25°C),
затем поставим стакан на теплое место (окно на солнечной стороне), и через некоторое время измерим температуру воды (30°C).
Подождав ещё некоторое время, я еще раз измерила температуру (35°C). Вывод: термометр показывает увеличение температуры сначала на 5°C, а потом и на 10°C.
Охлаждение - процесс, понижения температуры вещества или тела; Охлаждение сопровождается выделением теплоты в окружающую среду. При охлаждении агрегатное состояние вещества не изменяется.
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).
Вывод: вода охлаждается и термометр показывает понижение температуры.
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.
Вывод: при кипении воды, пар из горлышка чайника выходит через маленькое отверстие и свистит и мы выключаем плиту.
Испарение - это парообразование, происходящее со свободной поверхности жидкости.
Испарение зависит от:
Температуры вещества (чем выше температура, тем интенсивнее испарение);
Площади поверхности жидкости (чем больше площадь, тем больше испарение);
Рода вещества (разные вещества испаряются с разной скоростью);
Наличия ветра (при наличии ветра испарение происходит быстрее).
Опыт 4: Испарение.
Если Вы когда-нибудь наблюдали за лужами после дождя, то Вы, несомненно, замечали, что лужи становятся меньше и меньше. Что произошло с водой?
Вывод: она испарилась!
Кристаллизация (отвердевание) - это переход вещества из жидкого агрегатного состояния в твердое. Кристаллизация сопровождается выделением энергии (теплоты) в окружающую среду.
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.
Вывод: сначала вода охлаждается до 0 градусов, затем замерзает.
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.
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.
Вывод: лёд с течением времени получает тепло от окружающей среды и со временем растает.
Конденсация -переход вещества из газообразного состояния в жидкое.
Конденсация сопровождается выделением теплоты в окружающую среду.
Опыт 7: Конденсация.
Мы вскипятили воду и поднесли к носику чайника холодное зеркало. Через несколько минут на зеркале четко видны капли конденсировавшегося водяного пара.
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.
Сгорание - процесс сжигания топлива, сопровождающийся выделением энергии.
Эта энергия используется в различных
сферах нашей жизни.
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.
Вывод: при сгорании топлива выделяется тепло, может появиться специфический запах.
Результат работы над проектом :в своей проектной работе я изучила 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 тепловое движение, агрегатные состояния веществ, а также общая теория по тепловым явлениям и тепловым процессам.
На основе простейших опытов рассматривалось то или иное тепловое явление. Опыты сопровождаются демонстрационными картинками.
На основе опытов рассмотрено:
Существование различных тепловых процессов;
доказана актуальность тепловых процессов в жизни человека.
Также мною был проведен блиц-опрос учащихся 9 «А» класса в составе 15 человек.
Блиц - опрос учащихся 9 класса.
Вопросы:
1. Что такое тепловые явления?
2. Приведите примеры тепловых явлений
3. Какое движение называют тепловым?
4. Что такое теплопроводность?
5. Агрегатные превращения - это…
6. Явление превращения жидкости в пар?
7. Явление превращения пара в жидкость?
8. Какой процесс называется плавлением?
9. Что такое испарение?
10. Назовите процессы, обратные нагреванию, плавлению, испарению?
Ответы:
1. Тепловые явления - физические явления, связанные с нагреванием и охлаждением тел
2. Примеры тепловых явлений: нагревание и охлаждение, испарение и кипение, плавление и отвердевание, конденсация
3. Тепловое движение - беспорядочное, хаотическое движение молекул
4. Теплопроводность - передача тепла от одной части к другой
5. Агрегатные превращения - это явления перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое
6. Парообразование
7. Конденсация
8. Плавление - переход вещества из твердого состояния в жидкое. Этот процесс сопровождается поглощением теплоты из окружающей среды
9. Испарение - это парообразование, происходящее со свободной поверхности жидкости
10. Процессы, обратные нагреванию, плавлению, испарению - охлаждение, кристаллизация, конденсация
Результаты блиц - опроса:
1. Правильный ответ - 7 чел - 47%
Неправильный ответ - 8 чел - 53%
2. Правильный ответ -6 чел - 40%
Неправильный ответ -9 чел - 60%
3. Правильный ответ - 10 чел - 67%
4. Правильный ответ -6 чел - 40%
Неправильный ответ - 9 чел - 60%
5. Правильный ответ - 8 чел - 53%
6. Правильный ответ - 12 чел - 80%
Неправильный ответ - 3 чел - 20%
7. Правильный ответ - 8 чел - 53%
Неправильный ответ - 7 чел - 47%
8. Правильный ответ - 10 чел - 67%
Неправильный ответ - 5 чел - 33%
9. Правильный ответ - 13 чел - 87%
Неправильный ответ - 2 чел - 13%
10. Правильный ответ - 8 чел -53%
Неправильный ответ - 7 чел - 47%
Блиц-опрос показал, что ученики не достаточно знакомы с этой темой, и я надеюсь, что мой проект поможет им восполнить недостающие пробелы по данной теме.
Поставленная мною цель и задачи проектной работы выполнены.
Закончить свою работу хочу стихотворением, которое мы сочинили вместе с моим дедушкой.
Тепловые явления
Мы явления изучаем,
Про тепло познать желаем.
Мы живем в чудесном мире -
Все, как дважды два - четыре.
Выполняем мы работу,
Раскачав молекул роту,
Колем на дрова бревно -
Нам становится тепло.
Очень важная задача-
Это теплопередача.
Тепло можно передать,
От воды нагретой взять.
Все тела теплопроводны:
Вода греет радиатор,
Воздух снизу вверх идет,
В дом тепло передает.
А оконное стекло
В доме бережет тепло.
В раме есть воздушный слой -
Для тепла стоит горой.
Он тепло не пропускает
И в квартире сохраняет.
Ну а днем, мы знаем сами,
Солнце даст тепло лучами…
Чтоб познать все свойства эти,
В дружбе жить с теплом на свете,
И на деле применить -
Надо ФИЗИКУ учить!!!
Список литературы
1. Рахимбаев М.М. Флеш-учебник: «Физика. 8 класс». 2. Преподавание физики, развивающее ученика. Кн.1. Подходы, компоненты, уроки, задания / Сост.и под ред. Э.М. Браверман:- М.: Ассоциация учителей физики, 2003. - 400 с. 3. Дубовицкая Т.Д. Диагностика значимости учебного предмета для развития личности учащихся. Вестник ОГУ, №2, 2004. 4. Колеченко А.К. Энциклопедия педагогических технологий: Пособие для преподавателей. - СПб.: КАРО, 2004. 5. Селевко Г.К. Педагогические технологии на основе активизации, интенсификации и эффективного управления УВП. М.: НИИ школьных технологий, 2005. 6. Электронные ресурсы:Сайт http://school-collection.edu.ru Сайт http://obvad.ucoz.ru/index/0Сайт http://zabalkin.narod.ru Сайт http://somit.ru
Солнце Солнце это самая близкая к нам звезда. Благодаря ему на Земле есть жизнь. Оно даёт нам свет и тепло. Солнце в 109 раз больше нашей планеты, его диаметр составляет км. Масса нашего дневного светила равна почти 2·10 30 кг. У Солнца нет твёрдой поверхности, оно представляет собой раскалённый газовый шар. Солнце это самая близкая к нам звезда. Благодаря ему на Земле есть жизнь. Оно даёт нам свет и тепло. Солнце в 109 раз больше нашей планеты, его диаметр составляет км. Масса нашего дневного светила равна почти 2·10 30 кг. У Солнца нет твёрдой поверхности, оно представляет собой раскалённый газовый шар. Состоит этот шар в основном из водорода и гелия. Температура на его поверхности около °C, в центре (в ядре) °C. При такой температуре происходят химические реакции (их называют термоядерными), в которых водород превращается в гелий, при этом выделяется огромное количество энергии. Можно сказать, что водород это топливо, горение которого и даёт энергию, которая позволяет Солнцу светить и излучать тепло. Состоит этот шар в основном из водорода и гелия. Температура на его поверхности около °C, в центре (в ядре) °C. При такой температуре происходят химические реакции (их называют термоядерными), в которых водород превращается в гелий, при этом выделяется огромное количество энергии. Можно сказать, что водород это топливо, горение которого и даёт энергию, которая позволяет Солнцу светить и излучать тепло. Изображение Солнца, полученное 14 сентября 1997 года с борта беспилотной космической обсерватории SOHO (США).
Почему во многих регионах нашей планеты на смену теплому лету приходит сначала прохладная осень, а затем морозная зима? Почему в разное время года солнце греет по-разному: в жаркий летний полдень от палящих солнечных лучей хочется укрыться в тени, а во время зимних морозов даже в погожий денёк можно замерзнуть? Почему во многих регионах нашей планеты на смену теплому лету приходит сначала прохладная осень, а затем морозная зима? Почему в разное время года солнце греет по-разному: в жаркий летний полдень от палящих солнечных лучей хочется укрыться в тени, а во время зимних морозов даже в погожий денёк можно замерзнуть? Это объясняется тем, что орбита вращения Земли вокруг Солнца представляет собой эллипс. Земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66°33. То есть получается, что одну половину года солнечные лучи падают более отвесно и сильнее нагревают Северное полушарие, а другую половину года Южное. Соответственно, в том полушарии, которое больше нагревается и освещается Солнцем, наступает лето. Когда в Южном полушарии летняя пора, в Северном катаются на лыжах. Это объясняется тем, что орбита вращения Земли вокруг Солнца представляет собой эллипс. Земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66°33. То есть получается, что одну половину года солнечные лучи падают более отвесно и сильнее нагревают Северное полушарие, а другую половину года Южное. Соответственно, в том полушарии, которое больше нагревается и освещается Солнцем, наступает лето. Когда в Южном полушарии летняя пора, в Северном катаются на лыжах. Из-за кривизны земной поверхности энергия равных потоков А и В распределяется на большие площади, в то время как энергия потока Б концентрируется на меньшей, поэтому на территории Б, будет теплее, чем на А и В. На рисунке изображено положение Земли 21 июня, когда лучи Солнца на Северном тропике падают отвесно.
Времена года: занимательные факты Более половины населения земного шара никогда не видело снега, разве только на фотографиях. Более половины населения земного шара никогда не видело снега, разве только на фотографиях. Весна движется со скоростью примерно 50 километров в сутки. Это определено по наблюдениям за соцветием отдельных растений. Весна движется со скоростью примерно 50 километров в сутки. Это определено по наблюдениям за соцветием отдельных растений.
Районы полюсов Земли Солнце никогда не освещает достаточно сильно, его лучи как бы соскальзывают с поверхности земного шара, поэтому здесь практически нет различий между временами года и царит вечная зима. Районы полюсов Земли Солнце никогда не освещает достаточно сильно, его лучи как бы соскальзывают с поверхности земного шара, поэтому здесь практически нет различий между временами года и царит вечная зима. На экваторе времена года тоже не слишком отличаются друг от друга только в этих районах постоянно жарко, и часто идут дожди. Это вызвано тем, что на экваторе солнечные лучи падают на Землю круглый год почти отвесно. На экваторе времена года тоже не слишком отличаются друг от друга только в этих районах постоянно жарко, и часто идут дожди. Это вызвано тем, что на экваторе солнечные лучи падают на Землю круглый год почти отвесно.
Солнечно-земные связи Земля является третьей планетой Солнечной системы, находящейся на расстоянии около 150 млн. км от Солнца, Земля получает примерно одну двухмиллиардную часть излучаемой им энергии. Земля является третьей планетой Солнечной системы, находящейся на расстоянии около 150 млн. км от Солнца, Земля получает примерно одну двухмиллиардную часть излучаемой им энергии. Жизнь на Земле была бы невозможна без жидкой воды и атмосферы. Атмосфера защищает Землю от вредного излучения Солнца, пропуская тепло и свет. Благодаря этому на Земле не бывает слишком жарко или холодно. Процессы испарения и конденсации воды играют не менее важную роль в процессах глобального теплообмена. Жизнь на Земле была бы невозможна без жидкой воды и атмосферы. Атмосфера защищает Землю от вредного излучения Солнца, пропуская тепло и свет. Благодаря этому на Земле не бывает слишком жарко или холодно. Процессы испарения и конденсации воды играют не менее важную роль в процессах глобального теплообмена. Вид Солнца с Земли
Атмосфера Земли Атмосфера Земли - массивная воздушная оболочка, вращающаяся вместе с ней и состоящая в основном из азота и кислорода. В нижних 20 км содержится водяной пар (у земной поверхности от 3% в тропиках до 2·10 -5 % в Антарктиде), количество которого с высотой быстро убывает. Неравномерность её нагревания способствует общей циркуляции атмосферы, которая влияет на погоду и климат Земли. Атмосфера Земли - массивная воздушная оболочка, вращающаяся вместе с ней и состоящая в основном из азота и кислорода. В нижних 20 км содержится водяной пар (у земной поверхности от 3% в тропиках до 2·10 -5 % в Антарктиде), количество которого с высотой быстро убывает. Неравномерность её нагревания способствует общей циркуляции атмосферы, которая влияет на погоду и климат Земли. В атмосфере осуществляются влагооборот и фазовые превращения воды, происходит движение воздушных масс. В атмосфере осуществляются влагооборот и фазовые превращения воды, происходит движение воздушных масс. Так выглядит земная атмосфера из космоса. Она защищает нас от космического холода и многих видов солнечного излучения, пропуская лишь то, которое нам полезно: тепло и свет. Состоит атмосфера из различных газов, но больше всего в ней азота и кислорода, заметно меньше углекислого газа. Такие условия на Земле обеспечивают существование живых организмов.
Нагревание атмосферы сверху Водяной пар и углекислый газ, присутствующие в атмосфере, пропускают видимое излучение Солнца, но поглощают инфракрасное (тепловое), поэтому атмосфера нагревается сверху. Тепловая энергия накапливается главным образом в нижних слоях атмосферы. Подобный эффект возникает в теплице, когда стекло пропускает свет внутрь и почва нагревается. Нагрев нижних слоёв атмосферы за счет присутствия водяного пара и углекислого газа часто называют парниковым эффектом. Водяной пар и углекислый газ, присутствующие в атмосфере, пропускают видимое излучение Солнца, но поглощают инфракрасное (тепловое), поэтому атмосфера нагревается сверху. Тепловая энергия накапливается главным образом в нижних слоях атмосферы. Подобный эффект возникает в теплице, когда стекло пропускает свет внутрь и почва нагревается. Нагрев нижних слоёв атмосферы за счет присутствия водяного пара и углекислого газа часто называют парниковым эффектом. Установлено, что природный парниковый эффект обеспечивает в настоящее время поддержание средней температуры на поверхности Земли на 33° C выше той, которая наблюдалась бы в отсутствие атмосферного покрова. Установлено, что природный парниковый эффект обеспечивает в настоящее время поддержание средней температуры на поверхности Земли на 33° C выше той, которая наблюдалась бы в отсутствие атмосферного покрова.
Нагревание атмосферы снизу Вода, находящаяся на поверхности Земли, поглощает солнечную энергию и испаряется, превращаясь в газ – водяной пар, который, поднимаясь вверх за счёт конвекции, выносит огромное количество энергии в нижние слои атмосферы. При конденсации водяного пара и образовании при этом облаков или тумана эта энергия освобождается в виде тепла. Около половины солнечной энергии, достигающей земной поверхности, расходуется на испарение воды и так же поступает в нижние слои атмосферы. Вода, находящаяся на поверхности Земли, поглощает солнечную энергию и испаряется, превращаясь в газ – водяной пар, который, поднимаясь вверх за счёт конвекции, выносит огромное количество энергии в нижние слои атмосферы. При конденсации водяного пара и образовании при этом облаков или тумана эта энергия освобождается в виде тепла. Около половины солнечной энергии, достигающей земной поверхности, расходуется на испарение воды и так же поступает в нижние слои атмосферы. Существенную роль в сохранении тепла в нижних слоях атмосферы играет облачность: если облака рассеиваются температура неизбежно понижается по мере того, как поверхность Земли беспрепятственно излучает тепловую энергию в окружающее пространство. Существенную роль в сохранении тепла в нижних слоях атмосферы играет облачность: если облака рассеиваются температура неизбежно понижается по мере того, как поверхность Земли беспрепятственно излучает тепловую энергию в окружающее пространство.
Тепловые явления в природе Так как температура земной поверхности обычно не равна температуре воздуха над ней, то между поверхностью Земли и атмосферой возникает теплообмен, так же как между земной поверхностью и более глубокими слоями литосферы или гидросферы. Мощным накопителем тепла и регулятором теплового режима Земли является Мировой океан. Если бы океана не было, средняя температура поверхности Земли составила бы -21 °С, то есть была бы на 36° ниже той, которая имеется в действительности. Так как температура земной поверхности обычно не равна температуре воздуха над ней, то между поверхностью Земли и атмосферой возникает теплообмен, так же как между земной поверхностью и более глубокими слоями литосферы или гидросферы. Мощным накопителем тепла и регулятором теплового режима Земли является Мировой океан. Если бы океана не было, средняя температура поверхности Земли составила бы -21 °С, то есть была бы на 36° ниже той, которая имеется в действительности. В результате энергообмена между Солнцем, Землёй и атмосферой в гигантских масштабах происходят не только процессы передачи энергии от более нагретых тел к менее нагретым, но и фазовые превращения: испарение и конденсация, плавление и кристаллизация, сублимация. В результате энергообмена между Солнцем, Землёй и атмосферой в гигантских масштабах происходят не только процессы передачи энергии от более нагретых тел к менее нагретым, но и фазовые превращения: испарение и конденсация, плавление и кристаллизация, сублимация.
Тепловой баланс Земли В результате сложного энергетического обмена между земной поверхностью, атмосферой и межпланетным пространством каждый из этих компонентов получает в среднем столько же энергии от двух других, сколько теряет сам. Следовательно, ни земная поверхность, ни атмосфера не испытывают ни приращения, ни убывания энергии: здесь работает закон сохранения энергии. В результате сложного энергетического обмена между земной поверхностью, атмосферой и межпланетным пространством каждый из этих компонентов получает в среднем столько же энергии от двух других, сколько теряет сам. Следовательно, ни земная поверхность, ни атмосфера не испытывают ни приращения, ни убывания энергии: здесь работает закон сохранения энергии.
За последние сто лет температура воздуха на планете выросла примерно на полградуса, что большинство ученых связывают с «парниковым эффектом» техногенного происхождения. Однако наблюдались и значительные колебания климата, в частности потепление в 1940-х и похолодание в 1960-х годах. Очень сложно предсказать, каким будет климат в ближайшие десятилетия, т. к. общее повышение температуры на Земле определяется множеством взаимосвязанных факторов. За последние сто лет температура воздуха на планете выросла примерно на полградуса, что большинство ученых связывают с «парниковым эффектом» техногенного происхождения. Однако наблюдались и значительные колебания климата, в частности потепление в 1940-х и похолодание в 1960-х годах. Очень сложно предсказать, каким будет климат в ближайшие десятилетия, т. к. общее повышение температуры на Земле определяется множеством взаимосвязанных факторов.
Природа в цифрах Самое жаркое место в мире – Долина Смерти в штате Калифорния США. Температура выше 49 °С держалась здесь 43 дня подряд. А самые холодные места в мире это вовсе не географические полюсы, а так называемые полюсы холода. Это Оймякон в Якутии и район в Антарктиде близ научной станции «Восток». Там мороз доходит до -89 °С. А средняя температура самого холодного месяца января составляет около -50 °С. Самое жаркое место в мире – Долина Смерти в штате Калифорния США. Температура выше 49 °С держалась здесь 43 дня подряд. А самые холодные места в мире это вовсе не географические полюсы, а так называемые полюсы холода. Это Оймякон в Якутии и район в Антарктиде близ научной станции «Восток». Там мороз доходит до -89 °С. А средняя температура самого холодного месяца января составляет около -50 °С.
Использованные информационные ресурсы Детская энциклопедия Кирилла и Мефодия 2006 (2CD) Детская энциклопедия Кирилла и Мефодия 2006 (2CD) Большая энциклопедия 2008 (3CD) Большая энциклопедия 2008 (3CD) Иллюстрированный энциклопедический словарь на CD и др. Иллюстрированный энциклопедический словарь на CD и др.
Cлайд 1
Cлайд 2
Процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом. Теплопроводность Излучение Теплопроводность Конвекция
Cлайд 3
Опишите превращения энергии в данных примерах. 1 2 3 4 Способы изменения внутренней энергии
Cлайд 4
Количество теплоты, которое получает (или отдаёт) тело, зависит от его массы, рода вещества и изменения температуры. Удельная теплоёмкость вещества показывает, какое количество теплоты требуется для изменения температуры вещества массой 1 кг на 1 0С. Обозначается: С. Единица измерения: 1 Дж / кг 0С. Q = cm(t2 – t1) Энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче называют к о л и ч е с т в о м т е п л о т ы. Расчёт количества теплоты Q Российская газета
Cлайд 5
При теплопроводности само вещество не перемещается от нагретого конца тела к холодному. Как же передаётся тепло? Будет ли происходить перенос тепла в условиях невесомости? х о р о ш и е Металлы, их расплавы, твёрдые тела и др. п л о х и е Жидкости, газы, пористые тела, земля… Теплопроводность – перенос энергии от более нагретых участков тела к более холодным за счёт теплового движения и взаимодействия ч а с т и ц т е л а. Теплопроводность Особенности Проводники тепла
Cлайд 6
Почему в одинаковых условиях металл на морозе кажется холоднее дерева и горячее – при нагреве? В какой обуви больше мёрзнут ноги зимой: в просторной или тесной? Объясните. Деревянная ложка в стакане с горячей водой нагревается меньше, чем металлическая. Почему? Из какой посуды удобнее пить горячий чай: из алюминиевой кружки или фарфоровой чашки? Почему? Зачем жители Средней Азии в жару носят ватные халаты и папахи?
Cлайд 7
Плавление 2. Как изменяется энергия молекул и их расположение? 1. Как изменяется внутренняя энергия вещества? 4. Изменяются ли молекулы вещества при плавлении? 5. Как изменяется температура вещества при плавлении? 3. Когда тело начнет плавиться? При нагревании увеличивается температура. Скорость колебания частиц возрастает. Увеличивается внутренняя энергия тела. Когда тело нагревается до температуры плавления, кристаллическая решетка начинает разрушаться. Энергия нагревателя идет на разрушение решетки. Плавление – переход вещества из твердого состояния в жидкое. Тело принимает энергию
Cлайд 8
Кристаллизация – переход вещества из жидкого состояния в твердое. Жидкость отдает энергию 2. Как изменяется энергия молекул и их расположение? 1. Как изменяется внутренняя энергия вещества? 4. Изменяются ли молекулы вещества при кристаллизации? 5. Как изменяется температура вещества при кристаллизации? 3. Когда тело начнет кристаллизоваться? Кристаллизация
Cлайд 9
плавление нагревание отвердевание охлаждение Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для превращения 1 кг кристаллического вещества, взятого при температуре плавления, в жидкость той же температуры, называется удельной теплотой плавления. Обозначается: Единица измерения: Поглощение Q Выделение Q t плавления = t отвердевания
Cлайд 10
«Читаем график» 1. В какой момент времени начался процесс плавления вещества? 4. Сколько длилось: а) нагревание твердого тела; б) плавление вещества; с) остывание жидкости? 2. В какой момент времени вещество кристаллизовалось? 3. Чему равна температура плавления вещества? Температура кристаллизации?
Cлайд 11
Кипение – это интенсивное парообразование, происходящее одновременно внутри и на поверхности жидкости. 2. Кипение – это процесс, при котором жидкость переходит в пар при определенной и постоянной для каждой жидкости температуре и не только с поверхности, но и по всему объему жидкости. 3. Кипение происходит с поглощением теплоты. 4. С изменением атмосферного давления изменяется и температура кипения: при повышении давления температура кипения повышается. Запомни, что…
Cлайд 12
Парообразование – переход вещества из жидкого состояния в газообразное. 2. Как изменяется энергия молекул и их расположение? 1. Как изменяется внутренняя энергия вещества при парообразовании? 3. Изменяются ли молекулы вещества при парообразовании? 4. Как изменяется температура вещества при парообразовании? Испарение – процесс, при котором с поверхности жидкости или твердого тела вылетают частицы (молекулы, атомы). Парообразование Скорость испарения жидкости зависит от: 1) рода вещества; 2) площади испарения; 3) температуры жидкости; 4) скорости удаления паров с поверхности жидкости.
Cлайд 13
Конденсация – переход вещества из газообразного состояния в жидкое. 2. Как изменяется энергия молекул и их расположение? 1. Как изменяется внутренняя энергия вещества при конденсации? 3. Изменяются ли молекулы вещества при конденсации? Если идет процесс парообразования, то жидкости требуется сообщить тепло, а если пар превращается в жидкость, то некоторое количество тепла выделяется. Количество теплоты, необходимое для парообразования и конденсации, определяется по формуле: Q=L*m , где L – удельная теплота парообразования. Конденсация
Внутренняя энергия и способы ее изменения Внутренняя энергия – это энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело. Способы изменения внутренней энергии совершение работы теплопередача над теломсамим телом теплопроводность конвекция излучение Е увеличиваетсяЕ уменьшается
Теплопередача Теплопроводность – вид теплообмена, при котором происходит передача внутренней энергии от частиц более нагретой части тела к частицам менее нагретой части тела (или от более нагретого тела к менее нагретому телу). Конвекция – перенос энергии потоками (или струями) вещества. Излучение – перенос энергии с помощью различных невидимых лучей, испускаемых нагретым телом.
Количество теплоты Количество теплоты (Q) – энергия, которую тело получает или отдаёт в процессе теплопередачи. Удельная теплоёмкость (c) – количество теплоты, которое необходимо для нагревания 1 кг вещества на 1°C. Единица измерения – Дж/кг°С. Формула для расчёта количества теплоты, необходимого для нагревания тела и выделяемого им при охлаждении: Q=cm(t 2 -t 1), где m – масса тела, t 1 – начальная температура тела, t 2 – конечная температура тела.
Горение Горение – процесс соединения атомов углерода с двумя атомами кислорода, при котором образуется углекислый газ и выделяется энергия. Удельная теплота сгорания топлива (q) – физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделится при полном сгорании 1 кг топлива. Формула для расчёта количества теплоты, выделяющегося при полном сгорании топлива: Q=qm.
Плавление Плавление – процесс перехода вещества из твёрдого состояния в жидкое. Кристаллизация – процесс перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое. Температура плавления – температура, при которой вещество плавится (во время плавления не меняется). Удельная теплота плавления () – физическая величина, показывающая какое количество теплоты требуется для превращения 1 кг кристаллического вещества, взятого при температуре плавления, в жидкость той же температуры. Формула для расчёта количества теплоты, необходимого для плавления кристаллического тела, взятого при температуре плавления и выделяемого им при отвердевании: Q= m.
Испарение Испарение – парообразование, происходящее с поверхности жидкости (происходит при любой температуре). Кипение – интенсивный переход жидкости в пар, сопровождающийся образованием пузырьков пара по всему объёму жидкости и дальнейшим всплывании их на поверхность (происходит при определённой для каждого вещества температуре). Удельная теплота парообразования (L) – количество теплоты, необходимое для превращения жидкости массой 1 кг, взятой при температуре кипения, в пар. Формула для расчёта количества теплоты, необходимого для превращения в пар жидкости любой массы, взятой при температуре кипения: Q=Lm.
Физический процесс Объяснение с молекулярной точки зрения Объяснение с энергетической точки зрения Формула для расчёта количества теплоты Физические постоянные 1. нагревание Скорость движения молекул увеличивается Энергия поглощается Q=cm(t 2 -t 1) с – удельная теплоёмкость, Дж/кг°С 2. охлаждение Скорость движения молекул уменьшается Энергия выделяется Q=cm(t 2 -t 1); Q 0 3. плавление Происходит разрушение кристаллической решётки твёрдого тела Энергия поглощается Q= m - удельная теплота плавления, Дж/кг 4. кристаллизация Восстановление кристаллической решётки Энергия выделяется Q=- m 5. испарение Разрываются связи между молекулами жидкости Энергия поглощается Q=Lm L – удельная теплота парообразования, Дж/кг 6. конденсация Возвращение молекул пара в жидкость Энергия выделяется Q=-Lm 7. сгорание топлива С+О 2 СО 2 Энергия выделяется Q=qm q – удельная теплота сгорания топлива, Дж/кг
