Präsentation thermischer Phänomene. Überall um uns herum gibt es thermische Phänomene. Thermische Bewegung in Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen
Bericht
zum Thema:
„Thermische Phänomene in der Natur
und im menschlichen Leben“
Durchgeführt
Schüler der 8. Klasse „A“
Karibova A.V.
Armawir, 2010
Um uns herum treten Phänomene auf, die äußerlich sehr indirekt mit mechanischer Bewegung zusammenhängen. Dies sind Phänomene, die beobachtet werden, wenn sich die Temperatur von Körpern ändert oder wenn sie von einem Zustand (z. B. flüssig) in einen anderen (fest oder gasförmig) übergehen. Solche Phänomene nennt man thermisch. Thermische Phänomene spielen eine große Rolle im Leben von Menschen, Tieren und Pflanzen. Ein Temperaturwechsel von 20–30 °C im Wechsel der Jahreszeiten verändert alles um uns herum. Die Möglichkeit von Leben auf der Erde hängt von der Umgebungstemperatur ab. Die Menschen erlangten eine relative Unabhängigkeit von der Umwelt, nachdem sie lernten, Feuer zu machen und zu unterhalten. Dies war eine der größten Entdeckungen zu Beginn der menschlichen Entwicklung.
Die Geschichte der Entwicklung von Ideen über die Natur thermischer Phänomene ist ein Beispiel für die komplexe und widersprüchliche Art und Weise, wie wissenschaftliche Wahrheiten erfasst werden.
Viele antike Philosophen betrachteten Feuer und die damit verbundene Hitze als eines der Elemente, die zusammen mit Erde, Wasser und Luft alle Körper bilden. Gleichzeitig wurde versucht, Wärme mit Bewegung in Verbindung zu bringen, da festgestellt wurde, dass sich Körper erwärmen, wenn sie aneinander stoßen oder aneinander reiben.
Die ersten Erfolge beim Aufbau einer wissenschaftlichen Wärmetheorie gehen auf den Beginn des 17. Jahrhunderts zurück, als das Thermometer erfunden wurde und es möglich wurde, thermische Prozesse und die Eigenschaften von Makrosystemen quantitativ zu untersuchen.
Die Frage, was Wärme ist, wurde erneut aufgeworfen. Es haben sich zwei gegensätzliche Standpunkte herauskristallisiert. Nach einer von ihnen, der materiellen Wärmetheorie, wurde Wärme als eine besondere Art schwereloser „Flüssigkeit“ betrachtet, die von einem Körper zum anderen fließen kann. Diese Flüssigkeit wurde Kalorien genannt. Je mehr Kalorien im Körper vorhanden sind, desto höher ist die Körpertemperatur.
Nach einer anderen Sichtweise ist Wärme eine Art innere Bewegung von Körperpartikeln. Je schneller sich die Teilchen eines Körpers bewegen, desto höher ist seine Temperatur.
So wurde die Idee thermischer Phänomene und Eigenschaften mit der atomistischen Lehre antiker Philosophen über die Struktur der Materie in Verbindung gebracht. Im Rahmen dieser Vorstellungen wurde die Wärmetheorie ursprünglich Korpuskular genannt, abgeleitet vom Wort „Corpuscle“ (Teilchen). Daran hielten Wissenschaftler fest: Newton, Hooke, Boyle, Bernoulli.
Einen großen Beitrag zur Entwicklung der Korpuskulartheorie der Wärme leistete der große russische Wissenschaftler M.V. Lomonossow. Er betrachtete Wärme als die Rotationsbewegung von Materieteilchen. Mit Hilfe seiner Theorie erklärte er allgemein die Prozesse des Schmelzens, der Verdampfung und der Wärmeleitfähigkeit und kam auch zu dem Schluss, dass es einen „größten oder letzten Grad an Kälte“ gibt, wenn die Bewegung von Materieteilchen aufhört. Dank der Arbeit von Lomonosov gab es unter russischen Wissenschaftlern nur sehr wenige Befürworter der wahren Wärmetheorie.
Doch trotz der vielen Vorteile der Korpuskularwärmetheorie Mitte des 18. Jahrhunderts. Die Kalorientheorie errang einen vorübergehenden Sieg. Dies geschah, nachdem die Wärmeerhaltung bei der Wärmeübertragung experimentell nachgewiesen wurde. Daraus wurde die Schlussfolgerung über die Erhaltung (Nichtzerstörung) der thermischen Flüssigkeit – der Kalorien – gezogen. In der Materialtheorie wurde das Konzept der Wärmekapazität von Körpern eingeführt und eine quantitative Theorie der Wärmeleitfähigkeit erstellt. Viele damals eingeführte Begriffe sind bis heute erhalten geblieben.
Mitte des 19. Jahrhunderts. der Zusammenhang zwischen mechanischer Arbeit und der Wärmemenge wurde nachgewiesen. Wie die Arbeit erwies sich auch die Wärmemenge als Maß für die Energieveränderung. Die Erwärmung eines Körpers ist nicht mit einer Erhöhung der Menge einer speziellen schwerelosen „Flüssigkeit“ in ihm verbunden, sondern mit einer Erhöhung seiner Energie. Das Kalorienprinzip wurde durch das viel tiefergehende Gesetz der Energieerhaltung ersetzt. Es wurde festgestellt, dass Wärme eine Energieform ist.
Bedeutende Beiträge zur Entwicklung von Theorien über thermische Phänomene und Eigenschaften von Makrosystemen leisteten der deutsche Physiker R. Clausius (1822-1888), der englische theoretische Physiker J. Maxwell, der österreichische Physiker L. Boltzmann (1844-1906) und andere Wissenschaftler.
Zufälligerweise wird die Natur thermischer Phänomene in der Physik auf zwei Arten erklärt: durch den thermodynamischen Ansatz und durch die molekularkinetische Theorie der Materie.
Der thermodynamische Ansatz betrachtet Wärme aus der Perspektive makroskopischer Eigenschaften der Materie (Druck, Temperatur, Volumen, Dichte usw.).
Die molekularkinetische Theorie verbindet das Auftreten thermischer Phänomene und Prozesse mit den Besonderheiten der inneren Struktur der Materie und untersucht die Gründe, die die thermische Bewegung bestimmen.
Betrachten wir also thermische Phänomene im menschlichen Leben.
Erhitzen und Abkühlen, Verdampfen und Sieden, Schmelzen und Erstarren sowie Kondensation sind Beispiele für thermische Phänomene.
Die Hauptwärmequelle auf der Erde ist die Sonne. Darüber hinaus nutzen die Menschen jedoch viele künstliche Wärmequellen: Feuer, Öfen, Warmwasserbereitung, Gas- und Elektroheizungen usw.
Sie wissen, dass sich der Tee nach einer Weile erwärmt, wenn Sie einen kalten Löffel in heißen Tee geben. In diesem Fall gibt der Tee einen Teil seiner Wärme nicht nur an den Löffel, sondern auch an die umgebende Luft ab. Aus dem Beispiel wird deutlich, dass Wärme von einem stärker erhitzten Körper auf einen weniger erhitzten Körper übertragen werden kann. Es gibt drei Möglichkeiten, Wärme zu übertragen: Wärmeleitfähigkeit, Konvektion, Strahlung .
Einen Löffel in heißem Tee erhitzen – Beispiel Wärmeleitfähigkeit. Alle Metalle haben eine gute Wärmeleitfähigkeit.
Konvektion In Flüssigkeiten und Gasen wird Wärme übertragen. Wenn wir Wasser in einem Topf oder Wasserkocher erhitzen, erwärmen sich zuerst die unteren Wasserschichten, sie werden leichter und strömen nach oben, wodurch kaltes Wasser entsteht. Bei eingeschalteter Heizung entsteht in einem Raum Konvektion. Heiße Luft aus der Batterie steigt auf und kalte Luft fällt ab.
Aber weder Wärmeleitfähigkeit noch Konvektion können erklären, wie beispielsweise die weit von uns entfernte Sonne die Erde erwärmt. In diesem Fall wird die Wärme durch einen luftleeren Raum übertragen Strahlung(Wärmestrahlen).
Zur Messung der Temperatur dient ein Thermometer. Im Alltag nutzen sie Raum- oder medizinische Thermometer.
Wenn wir von der Celsius-Temperatur sprechen, meinen wir eine Temperaturskala, bei der 0 °C dem Gefrierpunkt von Wasser und 100 °C seinem Siedepunkt entspricht.
In einigen Ländern (USA, Großbritannien) wird die Fahrenheit-Skala verwendet. Darin entsprechen 212°F 100°C. Die Umrechnung der Temperatur von einer Skala auf eine andere ist nicht ganz einfach, aber bei Bedarf kann es jeder von Ihnen selbst tun. Um eine Celsius-Temperatur in eine Fahrenheit-Temperatur umzurechnen, multiplizieren Sie die Celsius-Temperatur mit 9, dividieren Sie durch 5 und addieren Sie 32. Um die umgekehrte Umrechnung durchzuführen, subtrahieren Sie 32 von der Fahrenheit-Temperatur, multiplizieren Sie den Rest mit 5 und dividieren Sie durch 9.
In der Physik und Astrophysik wird häufig eine andere Skala verwendet – die Kelvin-Skala. Darin wird die niedrigste Temperatur in der Natur (absoluter Nullpunkt) als 0 angenommen. Es entspricht −273°C. Die Maßeinheit dieser Skala ist Kelvin (K). Um die Temperatur in Celsius in die Temperatur in Kelvin umzuwandeln, müssen Sie 273 zu Grad Celsius addieren. In Celsius beispielsweise sind es 100° und in Kelvin 373 K. Zur Rückumrechnung müssen Sie 273 subtrahieren. Beispielsweise ist 0 K − 273°C.
Es ist nützlich zu wissen, dass die Temperatur auf der Sonnenoberfläche 6000 K und im Inneren 15.000.000 K beträgt. Die Temperatur im Weltraum fernab von Sternen liegt nahe dem absoluten Nullpunkt.
In der Natur beobachten wir thermische Phänomene, aber manchmal achten wir nicht auf deren Wesen. Beispielsweise regnet es im Sommer und schneit im Winter. Auf den Blättern bildet sich Tau. Nebel entsteht.
Das Wissen über thermische Phänomene hilft Menschen, Heizgeräte für Privathaushalte und Wärmekraftmaschinen (Verbrennungsmotoren, Dampfturbinen, Strahltriebwerke usw.) zu entwerfen, das Wetter vorherzusagen, Metall zu schmelzen, Wärmedämmung und hitzebeständige Materialien zu schaffen, die überall verwendet werden – vom Hausbau an zu Raumschiffen.
Folie 1
Folie 2
Der Prozess der Veränderung der inneren Energie, ohne den Körper oder den Körper selbst zu belasten. Wärmeleitfähigkeit Strahlung Wärmeleitfähigkeit Konvektion
Folie 3
Beschreiben Sie die Energieumwandlungen in diesen Beispielen. 1 2 3 4 Möglichkeiten, die innere Energie zu verändern
Folie 4
Die Wärmemenge, die ein Körper aufnimmt (oder abgibt), hängt von seiner Masse, der Art des Stoffes und Temperaturänderungen ab. Die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes gibt an, wie viel Wärme erforderlich ist, um die Temperatur eines 1 kg schweren Stoffes um 1 °C zu ändern. Bezeichnet: C. Maßeinheit: 1 J / kg 0C. Q = cm(t2 – t1) Die Energie, die ein Körper bei der Wärmeübertragung aufnimmt oder verliert, wird als Wärmemenge bezeichnet. Berechnung der Wärmemenge Q Rossiyskaya Gazeta
Folie 5
Bei der Wärmeleitung gelangt der Stoff selbst nicht vom erhitzten zum kalten Ende des Körpers. Wie wird Wärme übertragen? Findet eine Wärmeübertragung in der Schwerelosigkeit statt? gut Metalle, ihre Schmelzen, Feststoffe usw. schlecht Flüssigkeiten, Gase, poröse Körper, Erde... Wärmeleitfähigkeit ist die Übertragung von Energie von heißeren Körperteilen zu kälteren aufgrund thermischer Bewegung und Wechselwirkung. Wärmeleitfähigkeit Merkmale Wärmeleiter
Folie 6
Warum erscheint Metall unter den gleichen Bedingungen in der Kälte kälter als Holz und bei Erwärmung heißer? Bei welchen Schuhen fühlen sich die Füße im Winter kälter an: geräumige oder enge? Erklären. Ein Holzlöffel in einem Glas heißem Wasser erwärmt sich weniger als ein Metalllöffel. Warum? Aus welchem Utensil lässt sich heißer Tee bequemer trinken: einem Aluminiumbecher oder einer Porzellantasse? Warum? Warum tragen die Bewohner Zentralasiens in der Hitze Baumwollgewänder und -hüte?
Folie 7
Schmelzen 2. Wie verändert sich die Energie von Molekülen und ihre Anordnung? 1. Wie verändert sich die innere Energie eines Stoffes? 4. Verändern sich die Moleküle eines Stoffes beim Schmelzen? 5. Wie ändert sich die Temperatur eines Stoffes beim Schmelzen? 3. Wann beginnt der Körper zu schmelzen? Beim Erhitzen steigt die Temperatur. Die Geschwindigkeit der Teilchenoszillation nimmt zu. Die innere Energie des Körpers nimmt zu. Wenn ein Körper bis zum Schmelzpunkt erhitzt wird, beginnt das Kristallgitter zu kollabieren. Die Heizenergie wird zur Zerstörung des Rostes genutzt. Beim Schmelzen handelt es sich um den Übergang eines Stoffes vom festen in den flüssigen Zustand. Der Körper erhält Energie
Folie 8
Unter Kristallisation versteht man den Übergang eines Stoffes vom flüssigen in den festen Zustand. Die Flüssigkeit gibt Energie ab 2. Wie verändert sich die Energie von Molekülen und deren Anordnung? 1. Wie verändert sich die innere Energie eines Stoffes? 4. Verändern sich die Moleküle eines Stoffes während der Kristallisation? 5. Wie ändert sich die Temperatur eines Stoffes während der Kristallisation? 3. Wann beginnt der Körper zu kristallisieren? Kristallisation
Folie 9
Schmelzen, Erhitzen, Erstarren, Abkühlen. Eine physikalische Größe, die angibt, wie viel Wärme erforderlich ist, um 1 kg einer kristallinen Substanz am Schmelzpunkt in eine Flüssigkeit bei derselben Temperatur umzuwandeln, wird als spezifische Schmelzwärme bezeichnet. Angezeigt durch: Maßeinheit: Absorption Q Freisetzung Q t Schmelzen = t Erstarren
Folie 10
„Die Grafik lesen“ 1. Zu welchem Zeitpunkt begann der Prozess des Schmelzens der Substanz? 4. Wie lange hat es gedauert: a) Erhitzen des Feststoffs; b) Schmelzen der Substanz; c) Abkühlung der Flüssigkeit? 2. Zu welchem Zeitpunkt kristallisierte die Substanz? 3. Wie hoch ist der Schmelzpunkt des Stoffes? Kristallisationstemperatur?
Folie 11
Sieden ist eine intensive Verdampfung, die gleichzeitig im Inneren und an der Oberfläche einer Flüssigkeit auftritt. 2. Sieden ist ein Prozess, bei dem eine Flüssigkeit bei einer bestimmten und konstanten Temperatur für jede Flüssigkeit in Dampf übergeht, und zwar nicht nur an der Oberfläche, sondern im gesamten Flüssigkeitsvolumen. 3. Das Sieden erfolgt unter Wärmeaufnahme. 4. Wenn sich der Atmosphärendruck ändert, ändert sich auch der Siedepunkt: Mit zunehmendem Druck steigt der Siedepunkt. Erinnere dich daran...
Folie 12
Unter Verdampfung versteht man den Übergang eines Stoffes vom flüssigen in den gasförmigen Zustand. 2. Wie verändert sich die Energie von Molekülen und ihre Anordnung? 1. Wie verändert sich die innere Energie eines Stoffes beim Verdampfen? 3. Verändern sich die Moleküle eines Stoffes beim Verdampfen? 4. Wie verändert sich die Temperatur eines Stoffes beim Verdampfen? Verdunstung ist ein Vorgang, bei dem Partikel (Moleküle, Atome) aus der Oberfläche einer Flüssigkeit oder eines Feststoffs herausfliegen. Verdampfung Die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsverdunstung hängt ab von: 1) der Art der Substanz; 2) Verdunstungsbereich; 3) Flüssigkeitstemperatur; 4) die Geschwindigkeit der Dampfentfernung von der Flüssigkeitsoberfläche.
Folie 13
Unter Kondensation versteht man den Übergang eines Stoffes vom gasförmigen in den flüssigen Zustand. 2. Wie verändert sich die Energie von Molekülen und ihre Anordnung? 1. Wie verändert sich die innere Energie eines Stoffes bei der Kondensation? 3. Verändern sich die Moleküle eines Stoffes bei der Kondensation? Kommt es zum Verdampfungsprozess, muss der Flüssigkeit Wärme zugeführt werden, verwandelt sich der Dampf in eine Flüssigkeit, wird eine gewisse Wärmemenge freigesetzt. Die für die Verdampfung und Kondensation erforderliche Wärmemenge wird durch die Formel Q=L*m bestimmt, wobei L die spezifische Verdampfungswärme ist. Kondensation
Bericht
zum Thema:
„Thermische Phänomene in der Natur
und im menschlichen Leben“
Durchgeführt
Schüler der 8. Klasse „A“
Karibova A.V.
Armawir, 2010
Um uns herum treten Phänomene auf, die äußerlich sehr indirekt mit mechanischer Bewegung zusammenhängen. Dies sind Phänomene, die beobachtet werden, wenn sich die Temperatur von Körpern ändert oder wenn sie von einem Zustand (z. B. flüssig) in einen anderen (fest oder gasförmig) übergehen. Solche Phänomene nennt man thermisch. Thermische Phänomene spielen eine große Rolle im Leben von Menschen, Tieren und Pflanzen. Ein Temperaturwechsel von 20–30 °C im Wechsel der Jahreszeiten verändert alles um uns herum. Die Möglichkeit von Leben auf der Erde hängt von der Umgebungstemperatur ab. Die Menschen erlangten eine relative Unabhängigkeit von der Umwelt, nachdem sie lernten, Feuer zu machen und zu unterhalten. Dies war eine der größten Entdeckungen zu Beginn der menschlichen Entwicklung.
Die Geschichte der Entwicklung von Ideen über die Natur thermischer Phänomene ist ein Beispiel für die komplexe und widersprüchliche Art und Weise, wie wissenschaftliche Wahrheiten erfasst werden.
Viele antike Philosophen betrachteten Feuer und die damit verbundene Hitze als eines der Elemente, die zusammen mit Erde, Wasser und Luft alle Körper bilden. Gleichzeitig wurde versucht, Wärme mit Bewegung in Verbindung zu bringen, da festgestellt wurde, dass sich Körper erwärmen, wenn sie aneinander stoßen oder aneinander reiben.
Die ersten Erfolge beim Aufbau einer wissenschaftlichen Wärmetheorie gehen auf den Beginn des 17. Jahrhunderts zurück, als das Thermometer erfunden wurde und es möglich wurde, thermische Prozesse und die Eigenschaften von Makrosystemen quantitativ zu untersuchen.
Die Frage, was Wärme ist, wurde erneut aufgeworfen. Es haben sich zwei gegensätzliche Standpunkte herauskristallisiert. Nach einer von ihnen, der materiellen Wärmetheorie, wurde Wärme als eine besondere Art schwereloser „Flüssigkeit“ betrachtet, die von einem Körper zum anderen fließen kann. Diese Flüssigkeit wurde Kalorien genannt. Je mehr Kalorien im Körper vorhanden sind, desto höher ist die Körpertemperatur.
Nach einer anderen Sichtweise ist Wärme eine Art innere Bewegung von Körperpartikeln. Je schneller sich die Teilchen eines Körpers bewegen, desto höher ist seine Temperatur.
So wurde die Idee thermischer Phänomene und Eigenschaften mit der atomistischen Lehre antiker Philosophen über die Struktur der Materie in Verbindung gebracht. Im Rahmen dieser Vorstellungen wurde die Wärmetheorie ursprünglich Korpuskular genannt, abgeleitet vom Wort „Corpuscle“ (Teilchen). Daran hielten Wissenschaftler fest: Newton, Hooke, Boyle, Bernoulli.
Einen großen Beitrag zur Entwicklung der Korpuskulartheorie der Wärme leistete der große russische Wissenschaftler M.V. Lomonossow. Er betrachtete Wärme als die Rotationsbewegung von Materieteilchen. Mit Hilfe seiner Theorie erklärte er allgemein die Prozesse des Schmelzens, der Verdampfung und der Wärmeleitfähigkeit und kam auch zu dem Schluss, dass es einen „größten oder letzten Grad an Kälte“ gibt, wenn die Bewegung von Materieteilchen aufhört. Dank der Arbeit von Lomonosov gab es unter russischen Wissenschaftlern nur sehr wenige Befürworter der wahren Wärmetheorie.
Doch trotz der vielen Vorteile der Korpuskularwärmetheorie Mitte des 18. Jahrhunderts. Die Kalorientheorie errang einen vorübergehenden Sieg. Dies geschah, nachdem die Wärmeerhaltung bei der Wärmeübertragung experimentell nachgewiesen wurde. Daraus wurde die Schlussfolgerung über die Erhaltung (Nichtzerstörung) der thermischen Flüssigkeit – der Kalorien – gezogen. In der Materialtheorie wurde das Konzept der Wärmekapazität von Körpern eingeführt und eine quantitative Theorie der Wärmeleitfähigkeit erstellt. Viele damals eingeführte Begriffe sind bis heute erhalten geblieben.
Mitte des 19. Jahrhunderts. der Zusammenhang zwischen mechanischer Arbeit und der Wärmemenge wurde nachgewiesen. Wie die Arbeit erwies sich auch die Wärmemenge als Maß für die Energieveränderung. Die Erwärmung eines Körpers ist nicht mit einer Erhöhung der Menge einer speziellen schwerelosen „Flüssigkeit“ in ihm verbunden, sondern mit einer Erhöhung seiner Energie. Das Kalorienprinzip wurde durch das viel tiefergehende Gesetz der Energieerhaltung ersetzt. Es wurde festgestellt, dass Wärme eine Energieform ist.
Bedeutende Beiträge zur Entwicklung von Theorien über thermische Phänomene und Eigenschaften von Makrosystemen leisteten der deutsche Physiker R. Clausius (1822-1888), der englische theoretische Physiker J. Maxwell, der österreichische Physiker L. Boltzmann (1844-1906) und andere Wissenschaftler.
Zufälligerweise wird die Natur thermischer Phänomene in der Physik auf zwei Arten erklärt: durch den thermodynamischen Ansatz und durch die molekularkinetische Theorie der Materie.
Der thermodynamische Ansatz betrachtet Wärme aus der Perspektive makroskopischer Eigenschaften der Materie (Druck, Temperatur, Volumen, Dichte usw.).
Die molekularkinetische Theorie verbindet das Auftreten thermischer Phänomene und Prozesse mit den Besonderheiten der inneren Struktur der Materie und untersucht die Gründe, die die thermische Bewegung bestimmen.
Betrachten wir also thermische Phänomene im menschlichen Leben.
Erhitzen und Abkühlen, Verdampfen und Sieden, Schmelzen und Erstarren sowie Kondensation sind Beispiele für thermische Phänomene.
Die Hauptwärmequelle auf der Erde ist die Sonne. Darüber hinaus nutzen die Menschen jedoch viele künstliche Wärmequellen: Feuer, Öfen, Warmwasserbereitung, Gas- und Elektroheizungen usw.
Sie wissen, dass sich der Tee nach einer Weile erwärmt, wenn Sie einen kalten Löffel in heißen Tee geben. In diesem Fall gibt der Tee einen Teil seiner Wärme nicht nur an den Löffel, sondern auch an die umgebende Luft ab. Aus dem Beispiel wird deutlich, dass Wärme von einem stärker erhitzten Körper auf einen weniger erhitzten Körper übertragen werden kann. Es gibt drei Möglichkeiten, Wärme zu übertragen: Wärmeleitfähigkeit, Konvektion, Strahlung.
Einen Löffel in heißem Tee erhitzen – Beispiel Wärmeleitfähigkeit. Alle Metalle haben eine gute Wärmeleitfähigkeit.
Konvektion In Flüssigkeiten und Gasen wird Wärme übertragen. Wenn wir Wasser in einem Topf oder Wasserkocher erhitzen, erwärmen sich zuerst die unteren Wasserschichten, sie werden leichter und strömen nach oben, wodurch kaltes Wasser entsteht. Bei eingeschalteter Heizung entsteht in einem Raum Konvektion. Heiße Luft aus der Batterie steigt auf und kalte Luft fällt ab.
Aber weder Wärmeleitfähigkeit noch Konvektion können erklären, wie beispielsweise die weit von uns entfernte Sonne die Erde erwärmt. In diesem Fall wird die Wärme durch einen luftleeren Raum übertragen Strahlung(Wärmestrahlen).
Zur Messung der Temperatur dient ein Thermometer. Im Alltag nutzen sie Raum- oder medizinische Thermometer.
Wenn wir von der Celsius-Temperatur sprechen, meinen wir eine Temperaturskala, bei der 0 °C dem Gefrierpunkt von Wasser und 100 °C seinem Siedepunkt entspricht.
In einigen Ländern (USA, Großbritannien) wird die Fahrenheit-Skala verwendet. Darin entsprechen 212°F 100°C. Die Umrechnung der Temperatur von einer Skala auf eine andere ist nicht ganz einfach, aber bei Bedarf kann es jeder von Ihnen selbst tun. Um eine Celsius-Temperatur in eine Fahrenheit-Temperatur umzurechnen, multiplizieren Sie die Celsius-Temperatur mit 9, dividieren Sie durch 5 und addieren Sie 32. Um die umgekehrte Umrechnung durchzuführen, subtrahieren Sie 32 von der Fahrenheit-Temperatur, multiplizieren Sie den Rest mit 5 und dividieren Sie durch 9.
In der Physik und Astrophysik wird häufig eine andere Skala verwendet – die Kelvin-Skala. Darin wird die niedrigste Temperatur in der Natur (absoluter Nullpunkt) als 0 angenommen. Es entspricht −273°C. Die Maßeinheit dieser Skala ist Kelvin (K). Um die Temperatur in Celsius in die Temperatur in Kelvin umzuwandeln, müssen Sie 273 zu Grad Celsius addieren. In Celsius beispielsweise sind es 100° und in Kelvin 373 K. Zur Rückumrechnung müssen Sie 273 subtrahieren. Beispielsweise ist 0 K − 273°C.
Es ist nützlich zu wissen, dass die Temperatur auf der Sonnenoberfläche 6000 K und im Inneren 15.000.000 K beträgt. Die Temperatur im Weltraum fernab von Sternen liegt nahe dem absoluten Nullpunkt.
In der Natur beobachten wir thermische Phänomene, aber manchmal achten wir nicht auf deren Wesen. Beispielsweise regnet es im Sommer und schneit im Winter. Auf den Blättern bildet sich Tau. Nebel entsteht.
Das Wissen über thermische Phänomene hilft Menschen, Heizgeräte für Privathaushalte und Wärmekraftmaschinen (Verbrennungsmotoren, Dampfturbinen, Strahltriebwerke usw.) zu entwerfen, das Wetter vorherzusagen, Metall zu schmelzen, Wärmedämmung und hitzebeständige Materialien zu schaffen, die überall verwendet werden – vom Hausbau an zu Raumschiffen.
8. Klasse
Physis (Griechisch) - NATUR ARISTOTELES IV. Jahrhundert v. Chr. in die Wissenschaft LOMONOSOV M.V. 18. Jahrhundert in russischer Sprache
Physik ist die Wissenschaft von der Natur und den Veränderungen, die in ihr stattfinden.
In der Natur auftretende Veränderungen sind physikalische Phänomene, mechanisch, elektrisch, magnetisch, optisch, Schall und thermisch
Thermalphänomene 24 Stunden
Lektion Nr. 1 Thermische Bewegung. Temperatur.
Zweck der Lektion: Sich mit den Konzepten vertraut machen: „thermische Bewegung“, „Thermometer“, „Temperatur“.
Thermische Phänomene Schmelzen von Eis Kochen von Wasser Bildung von Schnee Wirkung elektrischer Heizgeräte Schmelzen von Metallen
Was gemeinsam? Thermische Phänomene sind Phänomene, die mit Veränderungen der Körpertemperatur verbunden sind.
Temperatur - Eigenschaften von Körpern Wechsel der Jahreszeiten Zustand des Wassers Zustand des Eises
Temperatur – Eigenschaften von Körpern
Die Temperatur ist eine Größe, die den thermischen Zustand eines Körpers, den Grad seiner Erwärmung, charakterisiert. Beispiele: Die Temperatur von heißem Wasser ist höher als die Temperatur von kaltem Wasser. Im Winter ist die Lufttemperatur draußen niedriger als im Sommer.
Unter Temperatur versteht man die subjektiven Empfindungen von „Warm“ und „Kälte“, die damit zusammenhängen, ob lebendes Gewebe Wärme abgibt oder aufnimmt. Thermometer (griechisch θέρμη – Wärme; μετρέω – Maß) – ein Gerät zur Messung der Temperatur von Luft, Boden, Wasser usw.
Aus der Geschichte des Thermometers 1597 (1603) Thermoskop Galileo Galilei (italienischer Wissenschaftler) 1702 g Luftthermoskop mit konstantem Volumen (Amonton French)
Aus der Geschichte des Thermometers Flüssigkeitsthermoskope mit konstantem Volumen (um 1702) Galileis Thermometer
Aus der Geschichte der Thermometer Thermometer des 19. Jahrhunderts
Flüssigkeitsthermometer 1714 Fahrenheit (niederländischer Wissenschaftler) Quecksilberthermometer 0 0 F Mischung aus Eis und Salz 32 0 F schmelzendes Eis 212 0 F kochendes Wasser England, USA 1°F= 1 0 C 1,8 + 32 0 C 1730 Reaumur (französischer Physiker) Alkohol Thermometer 0 0 R schmelzendes Eis 80 0 R kochendes Wasser 1 °R = 1,25° C
Flüssigkeitsthermometer 1742 Celsius-Thermometer Andre Celsius (1701-1744) – schwedischer Physiker und Astronom 0 0 C – Temperatur des schmelzenden Eises; 100 0 C ist der Siedepunkt von Wasser bei normalem Atmosphärendruck.
Temperaturmessung: Flüssigkeitsthermometer (Quecksilber, Alkohol) Gasthermometer Elektronische Thermometer Mechanische Thermometer Optische Thermometer
Flüssigkeitsthermometer Das Funktionsprinzip basiert auf der Abhängigkeit der Volumenänderung der Flüssigkeit von der Temperaturänderung (Wärmeausdehnung des Stoffes).
Außen- und Innenthermometer Gartenthermometeruhr (Keramik)
Wasserthermometer Für Pools Für Aquarien
Flüssigkeitsthermometer Für Weintee Für Gärtner Für Erdölprodukte Für
Das Thermometer zeigt immer seine eigene Temperatur an. Um die Temperatur der Umgebung zu bestimmen: Das Thermometer sollte in dieser Umgebung platziert werden und warten, bis sich die Temperatur des Geräts nicht mehr ändert und einen Wert annimmt, der der Umgebungstemperatur entspricht.
Maximumthermometer Ein medizinisches Thermometer zur Messung der menschlichen Körpertemperatur. Zeichnet die höchste Temperatur auf, auf die es erhitzt wurde.
Medizinische Thermometer Elektronisches (digitales) Quecksilber Das Quecksilberthermometer muss geschüttelt werden.
Mechanisches Thermometer
Wie unterscheidet sich heißes Wasser von kaltem Wasser? Experiment Wir nehmen zwei Stücke Zucker und werfen eines davon in kaltes Wasser und das andere in kochendes Wasser. Zucker löst sich in heißem Wasser schneller auf, in kaltem Wasser langsamer. Bei höheren Temperaturen erfolgt die Diffusion schneller als bei niedrigeren Temperaturen. Warum?
Die Temperatur hängt von der durchschnittlichen Bewegungsgeschwindigkeit und der Masse der Moleküle ab. Geschwindigkeit der Sauerstoffmoleküle bei 0 Grad – 425 m/s 20 Grad – 440 m/s Durchschnittliche Geschwindigkeit der Stickstoffmoleküle = 440 m/s bei einer Temperatur von 16 Grad
Die Temperatur ist ein Maß für die durchschnittliche kinetische Energie von Teilchen in einem Körper
THERMISCHE BEWEGUNG IN 1 cm 3 H 2 O 3,34 * 10 22 Moleküle (334000000000000000000000) 33,4 Sextillionen Moleküle bewegen sich kontinuierlich und zufällig
Die zufällige Bewegung der Teilchen, aus denen Körper bestehen, wird als THERMISCHE BEWEGUNG bezeichnet.
Der Text der Arbeit wird ohne Bilder und Formeln veröffentlicht.
Die Vollversion des Werkes ist im Reiter „Arbeitsdateien“ im PDF-Format verfügbar
Hypothese: Dank wissenschaftlicher Erkenntnisse und Errungenschaften wurden leichte, langlebige Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit für Kleidung und Heimschutz, Klimaanlagen, Ventilatoren und andere Geräte geschaffen. Dadurch können wir Schwierigkeiten und viele Probleme im Zusammenhang mit Hitze überwinden. Dennoch ist es notwendig, thermische Phänomene zu untersuchen, da sie einen extrem großen Einfluss auf unser Leben haben.
Ziel: Studium thermischer Phänomene und thermischer Prozesse.
Aufgaben:über thermische Phänomene und thermische Prozesse sprechen;
studieren Sie die Theorie thermischer Phänomene;
in der Praxis die Existenz thermischer Prozesse berücksichtigen;
zeigen die Manifestation dieser Erfahrungen.
Erwartetes Ergebnis: Durchführung von Experimenten und Untersuchung der häufigsten thermischen Prozesse.
: Material zum Thema wurde ausgewählt und systematisiert, Experimente und eine Blitzumfrage unter Studierenden durchgeführt, eine Präsentation vorbereitet, ein selbst verfasstes Gedicht präsentiert.
Thermische Phänomene sind physikalische Phänomene, die mit der Erwärmung und Abkühlung von Körpern verbunden sind.
Erhitzen und Abkühlen, Verdampfen und Sieden, Schmelzen und Erstarren sowie Kondensation sind Beispiele für thermische Phänomene.
Thermische Bewegung - Prozess chaotischer (ungeordneter) Bewegung
Teilchen, die Materie bilden.
Je höher die Temperatur, desto größer ist die Geschwindigkeit der Partikelbewegung. Am häufigsten wird die thermische Bewegung von Atomen und Molekülen berücksichtigt. Moleküle oder Atome einer Substanz sind immer in ständiger zufälliger Bewegung.
Diese Bewegung bestimmt das Vorhandensein innerer kinetischer Energie in jedem Stoff, die mit der Temperatur des Stoffes zusammenhängt.
Daher wird die zufällige Bewegung, in der sich Moleküle oder Atome immer befinden, als thermisch bezeichnet.
Die Untersuchung thermischer Phänomene zeigt, dass in dem Maße, in dem die mechanische Energie von Körpern in ihnen abnimmt, ihre mechanische und innere Energie zunimmt, was bei jedem Prozess unverändert bleibt.
Dies ist das Gesetz der Energieerhaltung.
Energie entsteht nicht aus dem Nichts und verschwindet nirgendwo.
Es kann nur von einem Typ zum anderen übergehen und behält dabei seine volle Bedeutung.
Die thermische Bewegung von Molekülen hört nie auf. Daher verfügt jeder Körper immer über eine Art innere Energie. Die innere Energie hängt von der Körpertemperatur, dem Aggregatzustand der Materie und anderen Faktoren ab und ist nicht von der mechanischen Position des Körpers und seiner mechanischen Bewegung abhängig. Als Veränderung der inneren Energie eines Körpers bezeichnet man, ohne dabei Arbeit zu verrichten Wärmeübertragung .
Die Wärmeübertragung erfolgt immer in der Richtung von einem Körper mit höherer Temperatur zu einem Körper mit niedrigerer Temperatur.
Es gibt drei Arten der Wärmeübertragung:
Thermische Prozesse sind eine Art thermischer Phänomene; Prozesse, bei denen sich die Temperatur von Körpern und Stoffen ändert und auch verändert werden kann Aggregatzustände. Zu den thermischen Prozessen gehören:
Heizung
Kühlung
Verdampfung
Sieden
Verdunstung
Kristallisation
Schmelzen
Kondensation
Verbrennung
Sublimation
Desublimation
Betrachten wir als Beispiel einen Stoff, der in drei Aggregatzuständen vorliegen kann: Wasser (L – flüssig, T – fest, G – gasförmig)
Heizung- der Prozess der Temperaturerhöhung eines Körpers oder einer Substanz. Mit der Erwärmung geht die Aufnahme von Wärme aus der Umgebung einher. Beim Erhitzen ändert sich der Aggregatzustand eines Stoffes nicht.
Experiment 1: Erhitzen.
Nehmen wir Wasser aus dem Wasserhahn in ein Glas und messen wir seine Temperatur (25°C),
Stellen Sie das Glas dann an einen warmen Ort (Fenster auf der Sonnenseite) und messen Sie nach einer Weile die Wassertemperatur (30 °C).
Nachdem ich noch etwas gewartet hatte, maß ich erneut die Temperatur (35°C). Abschluss: Das Thermometer zeigt einen Temperaturanstieg zunächst um 5°C, dann um 10°C an.
Kühlung- der Prozess der Senkung der Temperatur einer Substanz oder eines Körpers; Mit der Abkühlung geht eine Wärmeabgabe an die Umgebung einher. Beim Abkühlen ändert sich der Aggregatzustand eines Stoffes nicht.
Experiment 2: Kühlung. Sehen wir uns experimentell an, wie die Abkühlung erfolgt.
Lassen Sie uns heißes Wasser aus einem Wasserhahn in ein Glas geben und seine Temperatur messen (60°C), dann stellen wir dieses Glas für eine Weile auf die Fensterbank, danach messen wir die Temperatur des Wassers und sie wird gleich (20°C).
Abschluss: Das Wasser kühlt ab und das Thermometer zeigt einen Temperaturabfall an.
Experiment 3: Kochen.
Zu Hause begegnen wir täglich kochendem Wasser.
Gießen Sie Wasser in den Wasserkocher und stellen Sie ihn auf den Herd. Zuerst wird das Wasser erhitzt und dann kocht es. Dies lässt sich daran erkennen, dass Dampf aus dem Ausguss des Wasserkochers austritt.
Abschluss: Wenn das Wasser kocht, tritt Dampf aus dem Kesselhals durch ein kleines Loch aus und pfeift, und wir schalten den Herd aus.
Verdunstung- Hierbei handelt es sich um eine Verdampfung, die von der freien Oberfläche einer Flüssigkeit aus erfolgt.
Die Verdunstung hängt ab von:
Stofftemperaturen(je höher die Temperatur, desto intensiver die Verdunstung);
Flüssigkeitsoberfläche(je größer die Fläche, desto größer die Verdunstung);
Art von Substanz(verschiedene Stoffe verdampfen unterschiedlich schnell);
Vorhandensein von Wind(Bei Wind erfolgt die Verdunstung schneller).
Experiment 4: Verdunstung.
Wenn Sie schon einmal Pfützen nach einem Regen beobachtet haben, dann ist Ihnen zweifellos aufgefallen, dass die Pfützen immer kleiner werden. Was ist mit dem Wasser passiert?
Abschluss: sie ist verdampft!
Kristallisation(Erstarrung) ist der Übergang eines Stoffes vom flüssigen Aggregatszustand in den festen Zustand. Bei der Kristallisation wird Energie (Wärme) an die Umgebung abgegeben.
Experiment 5: Kristallisation. Um die Kristallisation zu erkennen, führen wir ein Experiment durch.
Nehmen wir Wasser aus dem Wasserhahn in ein Glas und stellen es in den Gefrierschrank des Kühlschranks. Nach einiger Zeit härtet die Substanz aus, d.h. Auf der Wasseroberfläche bildet sich eine Kruste. Dann verwandelte sich das gesamte Wasser im Glas vollständig in Eis, das heißt, es kristallisierte.
Abschluss: Zuerst kühlt das Wasser auf 0 Grad ab, dann gefriert es.
Schmelzen- der Übergang eines Stoffes vom festen in den flüssigen Zustand. Dieser Prozess geht mit der Aufnahme von Wärme aus der Umgebung einher. Um einen festen kristallinen Körper zu schmelzen, muss ihm eine bestimmte Wärmemenge zugeführt werden.
Experiment 6: Schmelzen. Das Schmelzen kann experimentell leicht nachgewiesen werden.
Wir nehmen ein Glas gefrorenes Wasser aus dem Gefrierfach des Kühlschranks, den wir aufgestellt haben. Nach einiger Zeit erschien Wasser im Glas – das Eis begann zu schmelzen. Nach einiger Zeit schmolz das gesamte Eis, das heißt, es verwandelte sich vollständig von fest in flüssig.
Abschluss: Mit der Zeit nimmt Eis Wärme aus der Umgebung auf und schmilzt mit der Zeit.
Kondensation-Übergang eines Stoffes vom gasförmigen in den flüssigen Zustand.
Mit der Kondensation geht eine Wärmeabgabe an die Umgebung einher.
Experiment 7: Kondensation.
Wir kochten Wasser und hielten einen kalten Spiegel an den Ausguss des Wasserkochers. Nach einigen Minuten sind auf dem Spiegel deutlich Tropfen kondensierten Wasserdampfs sichtbar.
Abschluss: Dampf, der sich auf dem Spiegel absetzt, verwandelt sich in Wasser.
Das Phänomen der Kondensation kann im Sommer in den frühen kühlen Morgenstunden beobachtet werden.
Wassertropfen auf Gräsern und Blumen – Tau – weisen darauf hin, dass der in der Luft enthaltene Wasserdampf kondensiert ist.
Verbrennung ist der Prozess der Verbrennung von Kraftstoff unter Freisetzung von Energie.
Diese Energie wird in verschiedenen Bereichen genutzt
Bereiche unseres Lebens.
Experiment 8: Verbrennung. Jeden Tag können wir zusehen, wie Erdgas in einem Ofenbrenner verbrennt. Dies ist der Prozess der Kraftstoffverbrennung.
Auch der Prozess der Brennstoffverbrennung ist der Prozess der Holzverbrennung. Um ein Experiment zur Kraftstoffverbrennung durchzuführen, reicht es daher aus, nur das Gas anzuzünden
Brenner oder Streichholz.
Abschluss: Beim Verbrennen von Kraftstoff wird Wärme freigesetzt und es kann ein spezifischer Geruch entstehen.
Das Ergebnis des Projekts: In meiner Projektarbeit habe ich die häufigsten thermischen Prozesse untersucht: Erhitzen, Abkühlen, Verdampfen, Sieden, Verdampfen, Schmelzen, Kristallisation, Kondensation, Verbrennung, Sublimation und Desublimation.
Darüber hinaus berührte die Arbeit Themen wie thermische Bewegung, Aggregatzustände von Stoffen sowie die allgemeine Theorie thermischer Phänomene und thermischer Prozesse.
Basierend auf einfachen Experimenten wurde das eine oder andere thermische Phänomen untersucht. Die Experimente werden von Demonstrationsbildern begleitet.
Basierend auf Experimenten wird Folgendes berücksichtigt:
Das Vorhandensein verschiedener thermischer Prozesse;
Die Relevanz thermischer Prozesse im menschlichen Leben ist nachgewiesen.
Außerdem habe ich eine Blitzumfrage unter 15 Schülern der 9. Klasse „A“ durchgeführt.
Blitz – Befragung von Schülern der 9. Klasse.
Fragen:
1. Was sind thermische Phänomene?
2. Nennen Sie Beispiele für thermische Phänomene
3. Welche Bewegung nennt man thermisch?
4. Was ist Wärmeleitfähigkeit?
5. Aggregierte Transformationen sind...
6. Das Phänomen, Flüssigkeit in Dampf zu verwandeln?
7. Das Phänomen, Dampf in Flüssigkeit umzuwandeln?
8. Welcher Vorgang wird Schmelzen genannt?
9. Was ist Verdunstung?
10. Nennen Sie die umgekehrten Prozesse zum Erhitzen, Schmelzen, Verdampfen?
Antworten:
1. Thermische Phänomene – physikalische Phänomene, die mit der Erwärmung und Abkühlung von Körpern verbunden sind
2. Beispiele für thermische Phänomene: Erhitzen und Abkühlen, Verdampfen und Sieden, Schmelzen und Erstarren, Kondensation
3. Thermische Bewegung – zufällige, chaotische Bewegung von Molekülen
4. Wärmeleitung – Wärmeübertragung von einem Teil zum anderen
5. Aggregatumwandlungen sind Phänomene des Übergangs eines Stoffes von einem Aggregatzustand in einen anderen
6. Verdampfung
7. Kondensation
8. Schmelzen ist der Übergang eines Stoffes vom festen in den flüssigen Zustand. Dieser Prozess geht mit der Aufnahme von Wärme aus der Umgebung einher
9. Verdunstung ist die Verdampfung, die von der freien Oberfläche einer Flüssigkeit aus erfolgt
10. Prozesse kehren zu Erhitzen, Schmelzen, Verdampfen – Abkühlen, Kristallisieren, Kondensieren um
Ergebnisse der Blitz-Umfrage:
1. Richtige Antwort – 7 Personen – 47 %
Falsche Antwort – 8 Personen – 53 %
2. Richtige Antwort – 6 Personen – 40 %
Falsche Antwort – 9 Personen – 60 %
3. Richtige Antwort – 10 Personen – 67 %
4. Richtige Antwort – 6 Personen – 40 %
Falsche Antwort – 9 Personen – 60 %
5. Richtige Antwort – 8 Personen – 53 %
6. Richtige Antwort – 12 Personen – 80 %
Falsche Antwort – 3 Personen – 20 %
7. Richtige Antwort – 8 Personen – 53 %
Falsche Antwort – 7 Personen – 47 %
8. Richtige Antwort – 10 Personen – 67 %
Falsche Antwort – 5 Personen – 33 %
9. Richtige Antwort – 13 Personen – 87 %
Falsche Antwort – 2 Personen – 13 %
10. Richtige Antwort – 8 Personen -53 %
Falsche Antwort – 7 Personen – 47 %
Die Flash-Umfrage hat gezeigt, dass die Studierenden nicht über ausreichende Kenntnisse zu diesem Thema verfügen, und ich hoffe, dass mein Projekt ihnen helfen wird, die fehlenden Lücken zu diesem Thema zu schließen.
Das von mir festgelegte Ziel und die Ziele der Projektarbeit wurden erreicht.
Ich möchte meine Arbeit mit einem Gedicht beenden, das ich zusammen mit meinem Großvater geschrieben habe.
Thermische Phänomene
Wir studieren Phänomene
Wir wollen etwas über Wärme wissen.
Wir leben in einer wundervollen Welt -
Alles ist wie zwei und zwei ist vier.
Wir machen die Arbeit
Nachdem ich die Gesellschaft der Moleküle erschüttert habe,
Wir hacken einen Baumstamm für Brennholz -
Wir fühlen uns warm.
Eine sehr wichtige Aufgabe -
Das ist Wärmeübertragung.
Wärme kann übertragen werden
Aus erhitztem Wasser nehmen.
Alle Körper sind wärmeleitend:
Das Wasser erwärmt den Heizkörper,
Die Luft strömt von unten nach oben
Leitet Wärme ins Haus.
Und das Fensterglas
Hält das Haus warm.
Im Rahmen befindet sich eine Luftschicht -
Es ist ein Berg der Wärme.
Es lässt keine Wärme durch
Und er bewahrt es in der Wohnung auf.
Nun, tagsüber kennen wir uns selbst,
Die Sonne wird mit ihren Strahlen Wärme spenden...
Um all diese Eigenschaften zu kennen,
In Freundschaft mit Wärme in der Welt leben,
Und tatsächlich bewerben -
Wir müssen PHYSIK lernen!!!
Referenzliste
1. Rakhimbaev M.M. Flash-Lehrbuch: „Physik. 8. Klasse". 2. Physikunterricht, der den Schüler fördert. Buch 1. Ansätze, Komponenten, Lektionen, Aufgaben / Zusammengestellt und herausgegeben. EM. Braverman: - M.: Association of Physics Teachers, 2003. - 400 S. 3. Dubovitskaya T.D. Diagnose der Bedeutung eines Studienfachs für die Persönlichkeitsentwicklung von Studierenden. Bulletin der OSU, Nr. 2, 2004. 4. Kolechenko A.K. Enzyklopädie der Bildungstechnologien: Ein Handbuch für Lehrer. - St. Petersburg: KARO, 2004. 5. Selevko G.K. Pädagogische Technologien, die auf der Aktivierung, Intensivierung und effektiven Verwaltung von Bildungsprogrammen basieren. M.: Forschungsinstitut für Schultechnologien, 2005. 6. Elektronische Ressourcen: Website http://school-collection.edu.ru Website http://obvad.ucoz.ru/index/0 Website http://zabalkin.narod .ru-Website http://somit.ru
