Drejtoria e punës.
Pjesa 2

Në procesin e zierjes së një lëngu të parangrohur deri në pikën e vlimit, energjia që i jepet shkon

1) të rritet Shpejtësia mesatare lëvizje molekulare

2) për të rritur shpejtësinë mesatare të lëvizjes së molekulave dhe për të kapërcyer forcat e ndërveprimit midis molekulave

3) për të kapërcyer forcat e bashkëveprimit midis molekulave pa rritur shpejtësinë mesatare të lëvizjes së tyre

4) për të rritur shpejtësinë mesatare të lëvizjes së molekulave dhe për të rritur forcat e ndërveprimit midis molekulave

Zgjidhje.

Gjatë zierjes, temperatura e lëngut nuk ndryshon, por ka një proces kalimi në një tjetër gjendja e grumbullimit. Formimi i një gjendjeje tjetër të grumbullimit ndodh me tejkalimin e forcave të ndërveprimit midis molekulave. Qëndrueshmëria e temperaturës nënkupton gjithashtu qëndrueshmërinë e shpejtësisë mesatare të molekulave.

Përgjigje: 3

Burimi: GIA në fizikë. valë kryesore. Opsioni 1313.

Në laborator vendoset një enë e hapur me ujë, e cila ruan një temperaturë dhe lagështi të caktuar. Shpejtësia e avullimit do të jetë e barabartë me shkallën e kondensimit të ujit në enë

1) vetëm nëse temperatura në laborator është më shumë se 25 °C

2) vetëm me kusht që lagështia në laborator të jetë 100%

3) vetëm me kusht që temperatura në laborator të jetë më e vogël se 25 ° C, dhe lagështia e ajrit është më pak se 100%

4) në çdo temperaturë dhe lagështi në laborator

Zgjidhje.

Shpejtësia e avullimit do të jetë e barabartë me shkallën e kondensimit të ujit në enë vetëm nëse lagështia në laborator është 100%, pavarësisht nga temperatura. Në këtë rast, do të vërehet ekuilibri dinamik: sa molekula avulluan, i njëjti numër i kondensuar.

Përgjigja e saktë është e numëruar 2.

Përgjigje: 2

Burimi: GIA në fizikë. valë kryesore. Opsioni 1326.

1) për të ngrohur 1 kg çelik me 1 °C, duhet të shpenzoni 500 J energji

2) për të ngrohur 500 kg çelik me 1 °C, është e nevojshme të shpenzoni 1 J energji

3) për të ngrohur 1 kg çelik me 500 °C, është e nevojshme të shpenzoni 1 J energji

4) për të ngrohur 500 kg çelik me 1 °C, është e nevojshme të shpenzohen 500 J energji

Zgjidhje.

Kapaciteti specifik termik karakterizon sasinë e energjisë që duhet t'i jepet një kilogrami të një lënde nga e cila përbëhet trupi, për ta ngrohur atë me një gradë Celsius. Kështu, për të ngrohur 1 kg çelik me 1 °C, është e nevojshme të shpenzohen 500 J energji.

Përgjigja e saktë është e numëruar 1.

Përgjigje: 1

Burimi: GIA në fizikë. valë kryesore. Lindja e Largët. Opsioni 1327.

Kapaciteti specifik i nxehtësisë i çelikut është 500 J/kg °C. Çfarë do të thotë kjo?

1) kur 1 kg çelik ftohet me 1 ° C, lirohet energji prej 500 J

2) kur 500 kg çelik ftohet me 1 ° C, lirohet energji prej 1 J

3) kur ftohet 1 kg çeliku në 500 ° C, lirohet energji prej 1 J

4) kur ftohen 500 kg çeliku, 500 J energji lirohet me 1 ° C

Zgjidhje.

Kapaciteti specifik i nxehtësisë karakterizon sasinë e energjisë që duhet t'i jepet një kilogrami të një lënde për ta ngrohur atë me një gradë Celsius. Kështu, për të ngrohur 1 kg çelik me 1 °C, është e nevojshme të shpenzohen 500 J energji.

Përgjigja e saktë është e numëruar 1.

Përgjigje: 1

Burimi: GIA në fizikë. valë kryesore. Lindja e Largët. Opsioni 1328.

Regina Magadeeva 09.04.2016 18:54

Në tekstin e klasës së tetë, përkufizimi im i kapacitetit specifik të nxehtësisë duket si ky: sasi fizike, numerikisht e barabartë me sasinë e nxehtësisë që duhet t'i bartet një trupi me masë 1 kg në mënyrë që temperatura e tij të ndryshojë! me 1 shkallë. Në vendim thuhet se ngrohje specifike nevojiten për tu ngrohur me 1 shkallë.

Studimi i shkallës së ftohjes së ujit në një enë

në kushte të ndryshme

Ekzekutoi komandën:

Numri i ekipit:

Yaroslavl, 2013

një përshkrim të shkurtër të parametrat e studimit

Temperatura

Koncepti i temperaturës së trupit në shikim të parë duket i thjeshtë dhe i kuptueshëm. Të gjithë e dinë nga përvoja e përditshme se ka trupa të nxehtë dhe të ftohtë.

Eksperimentet dhe vëzhgimet tregojnë se kur dy trupa vijnë në kontakt, nga të cilët ne e perceptojmë njërin si të nxehtë dhe tjetrin si të ftohtë, ndodhin ndryshime në parametrat fizikë të trupit të parë dhe të dytë. "Sasia fizike e matur me një termometër dhe e njëjtë për të gjithë trupat ose pjesët e trupit që janë në ekuilibër termodinamik me njëri-tjetrin quhet temperaturë." Kur termometri vihet në kontakt me trupin në studim, ne shohim lloje të ndryshme ndryshimesh: një "kolona" lëngu lëviz, vëllimi i gazit ndryshon, etj. Por së shpejti ekuilibri termodinamik vendoset domosdoshmërisht midis termometrit dhe trupit - një gjendje në të cilën të gjitha sasitë që karakterizojnë këta trupa: masat, vëllimet, presionet e tyre, etj. Nga kjo pikë e tutje, termometri tregon jo vetëm temperaturën e tij, por edhe temperaturën e trupit që studiohet. AT Jeta e përditshme Mënyra më e zakonshme për të matur temperaturën është me një termometër të lëngshëm. Këtu, vetia e lëngjeve për t'u zgjeruar kur nxehen përdoret për të matur temperaturën. Për të matur temperaturën e një trupi, një termometër vihet në kontakt me të, kryhet një proces transferimi i nxehtësisë midis trupit dhe termometrit derisa të vendoset ekuilibri termik. Në mënyrë që procesi i matjes të mos ndryshojë ndjeshëm temperaturën e trupit, masa e termometrit duhet të jetë dukshëm më e vogël se masa e trupit, temperatura e të cilit matet.

Shkëmbimi i nxehtësisë

Pothuajse të gjitha fenomenet Bota e jashtme dhe ndryshimet e ndryshme në trupin e njeriut shoqërohen me ndryshim të temperaturës. Fenomenet e transferimit të nxehtësisë shoqërojnë gjithë jetën tonë të përditshme.

Në fund të shekullit të 17-të, fizikani i famshëm anglez Isaac Newton hodhi hipotezën: "Shpejtësia e transferimit të nxehtësisë midis dy trupave është sa më e madhe, aq më shumë ndryshojnë temperaturat e tyre (me shpejtësinë e transferimit të nxehtësisë nënkuptojmë ndryshimin e temperaturës për njësi të kohës. ). Transferimi i nxehtësisë ndodh gjithmonë në një drejtim të caktuar: nga trupat me më shumë temperaturë të lartë te trupat me një më të ulët. Ne jemi të bindur për këtë nga vëzhgime të shumta, madje edhe në nivel shtëpiak (një lugë në një gotë çaj nxehet dhe çaji ftohet). Kur temperatura e trupave barazohet, procesi i transferimit të nxehtësisë ndalet, d.m.th., vendoset ekuilibri termik.

Një deklaratë e thjeshtë dhe e kuptueshme që nxehtësia transferohet në mënyrë të pavarur vetëm nga trupat me temperaturë më të lartë në trupat me temperaturë më të ulët, dhe jo anasjelltas, është një nga ligjet themelore në fizikë dhe quhet ligji II i termodinamikës, ky ligj u formulua. në shekullin e 18-të nga shkencëtari gjerman Rudolf Clausius.

Studimishkalla e ftohjes së ujit në një enë në kushte të ndryshme

Hipoteza: Supozojmë se shpejtësia e ftohjes së ujit në një enë varet nga shtresa e lëngut (vaj, qumësht) që derdhet në sipërfaqen e ujit.

Synimi: Përcaktoni nëse shtresa sipërfaqësore e vajit ndikon dhe shtresa sipërfaqësore qumësht në shkallën e ftohjes së ujit.

Detyrat:
1. Studioni dukurinë e ftohjes së ujit.

2. Përcaktoni në kohë varësinë e temperaturës së ftohjes së ujit me shtresën sipërfaqësore të vajit, shkruani rezultatet në një tabelë.

3. Përcaktoni në kohë varësinë e temperaturës së ftohjes së ujit me një shtresë sipërfaqësore qumështi, shkruani rezultatet në një tabelë.

4. Ndërtoni grafikët e varësisë, analizoni rezultatet.

5. Bëni një përfundim se cila shtresë sipërfaqësore e ujit ka një ndikim më të madh në shpejtësinë e ftohjes së ujit.

Pajisjet: xhami laboratori, kronometër, termometër.

Plani i eksperimentit:
1. Përcaktimi i vlerës së pjesëtimit të shkallës së termometrit.

2. Matni temperaturën e ujit gjatë ftohjes çdo 2 minuta.

3. Matni temperaturën kur uji me shtresën sipërfaqësore të vajit ftohet çdo 2 minuta.

4. Matni temperaturën kur uji me shtresën sipërfaqësore të qumështit ftohet çdo 2 minuta.

5. Regjistroni rezultatet e matjes në një tabelë.

6. Sipas tabelës, vizatoni grafikët e varësive të temperaturës së ujit nga koha.

8. Analizoni rezultatet dhe jepni arsyetimin e tyre.

9. Bëni një përfundim.

Përfundimi i punës

Fillimisht ngrohim ujin në 3 gota në temperaturën 71,5⁰C. Më pas në njërën prej gotave hodhëm vaj vegjetal dhe në tjetrën qumësht. Vaji u përhap në sipërfaqen e ujit, duke formuar një shtresë të barabartë. Vaji vegjetal është një produkt i nxjerrë nga lëndët e para bimore dhe përbëhet nga acide yndyrore dhe substanca të lidhura me to. Qumështi i përzier me ujë (duke formuar një emulsion), kjo tregon se qumështi ose ishte i holluar me ujë dhe nuk korrespondonte me përmbajtjen e yndyrës së treguar në paketim, ose ishte bërë nga një produkt i thatë, dhe në të dyja rastet karakteristikat fizike të ndryshimi i qumështit. Qumështi natyral i paholluar me ujë në ujë mblidhet në një mpiksje dhe nuk tretet për ca kohë. Për të përcaktuar kohën e ftohjes së lëngjeve, fiksuam temperaturën e ftohjes çdo 2 minuta.

Tabela. Studimi i kohës së ftohjes së lëngjeve.

Sipas tabelës, shohim se kushtet fillestare në të gjitha eksperimentet ishin të njëjta, por pas 20 minutash të eksperimentit, lëngjet kanë temperatura të ndryshme, që do të thotë se kanë shkallë të ndryshme ftohjeje të lëngut.

Kjo tregohet më qartë në grafik.

Në rrafshin koordinativ me boshtet temperatura dhe koha pikat e shënuara duke shfaqur lidhjen ndërmjet këtyre madhësive. Mesatarja e vlerave, vizatoni një vijë. Grafiku doli varësia lineare temperatura e ftohjes së ujit nga koha e ftohjes në kushte të ndryshme.

Llogaritni shkallën e ftohjes së ujit:

a) për ujë

0-10 min (ºС/min)

10-20 min (ºС/min)
b) për ujë me një shtresë sipërfaqësore vaji

0-10 min (ºС/min)

10-20 min (ºС/min)
b) për ujë me qumësht

0-10 min (ºС/min)

10-20 min (ºС/min)

Siç shihet nga llogaritjet, uji me vaj ftohej më ngadalë. Kjo për faktin se shtresa e vajit nuk lejon që uji të shkëmbejë intensivisht nxehtësinë me ajrin. Kjo do të thotë që shkëmbimi i nxehtësisë i ujit me ajrin ngadalësohet, shpejtësia e ftohjes së ujit zvogëlohet dhe uji mbetet më i nxehtë më gjatë. Kjo mund të përdoret gjatë gatimit, për shembull, kur gatuani makaronat, pasi të keni vluar ujin, shtoni vaj, makaronat do të zihen më shpejt dhe nuk do të ngjiten së bashku.

Uji pa asnjë aditiv ka shkallën më të lartë të ftohjes, që do të thotë se do të ftohet më shpejt.

Konkluzioni: kështu, ne kemi verifikuar eksperimentalisht se shtresa sipërfaqësore e vajit ka një efekt më të madh në shpejtësinë e ftohjes së ujit, shpejtësia e ftohjes zvogëlohet dhe uji ftohet më ngadalë.

E njëjta substancë në botën reale, në varësi të kushteve përreth, mund të jetë në gjendje të ndryshme. Për shembull, uji mund të jetë në formën e një lëngu, në idenë e një trupi të ngurtë - akulli, në formën e një gazi - avulli i ujit.

• Këto gjendje quhen gjendje agregate të materies.

Molekulat e një substance në gjendje të ndryshme grumbullimi nuk ndryshojnë nga njëra-tjetra. Një gjendje specifike e grumbullimit përcaktohet nga rregullimi i molekulave, si dhe nga natyra e lëvizjes dhe ndërveprimit të tyre me njëri-tjetrin.

Gaz - distanca midis molekulave është e konsiderueshme më shumë madhësi vetë molekulat. Molekulat në një lëng dhe në një të ngurtë janë mjaft afër njëra-tjetrës. AT të ngurta edhe më afër.

Për të ndryshuar agregatin gjendjen e trupit, ai duhet të japë pak energji. Për shembull, për të kthyer ujin në avull, ai duhet të nxehet, në mënyrë që avulli të kthehet përsëri në ujë, duhet të heqë dorë nga energjia.

Kalimi nga i ngurtë në të lëngët

Kalimi i një lënde nga një gjendje e ngurtë në një gjendje të lëngshme quhet shkrirje. Në mënyrë që trupi të fillojë të shkrihet, duhet të nxehet në një temperaturë të caktuar. Temperatura në të cilën një substancë shkrihet quhet pika e shkrirjes së substancës.

Çdo substancë ka pikën e vet të shkrirjes. Për disa trupa është shumë e ulët, për shembull, për akull. Dhe disa trupa kanë një pikë shkrirjeje shumë të lartë, për shembull, hekuri. Në përgjithësi, shkrirja trup kristalorështë një proces i ndërlikuar.

grafiku i shkrirjes së akullit

Figura më poshtë tregon një grafik të shkrirjes së një trupi kristalor, në këtë rast akull.

• Grafiku tregon varësinë e temperaturës së akullit nga koha kur ai nxehet. Temperatura vizatohet në boshtin vertikal, koha paraqitet në boshtin horizontal.

Nga grafiku, temperatura fillestare e akullit ishte -20 gradë. Pastaj filluan ta ngrohnin. Temperatura filloi të rritet. Seksioni AB është seksioni i ngrohjes së akullit. Me kalimin e kohës, temperatura u rrit në 0 gradë. Kjo temperaturë konsiderohet pika e shkrirjes së akullit. Në këtë temperaturë, akulli filloi të shkrihej, por në të njëjtën kohë temperatura e tij pushoi së rrituri, megjithëse edhe akulli vazhdoi të nxehet. Zona e shkrirjes korrespondon me seksionin BC në grafik.

Pastaj, kur i gjithë akulli u shkri dhe u shndërrua në një lëng, temperatura e ujit filloi të rritet përsëri. Kjo tregohet në grafik me rreze C. Kjo do të thotë, konkludojmë se gjatë shkrirjes, temperatura e trupit nuk ndryshon, E gjithë energjia në hyrje përdoret për ngrohje.

1. Temperatura e parcelës (t i) (për shembull t 2) kundrejt kohës së ngrohjes (t, min). Verifikoni që është arritur një gjendje e qëndrueshme.

3. Llogaritni vlerat e dhe lnA vetëm për modalitetin stacionar, vendosni rezultatet e llogaritjeve në tabelë.

4. Ndërtoni një grafik të varësisë nga x i, duke marrë si origjinë pozicionin e termoçiftit të parë x 1 = 0 (koordinatat e termoçifteve tregohen në instalim). Vizatoni një vijë të drejtë nëpër pikat e dhëna.

5. Përcaktoni tangjentën mesatare të pjerrësisë ose

6. Duke përdorur formulën (10), duke marrë parasysh (11), llogaritni përçueshmërinë termike të metalit dhe përcaktoni gabimin e matjes.

7. Duke përdorur një libër referimi, përcaktoni metalin nga i cili është bërë shufra.

pyetjet e testit

1. Cili fenomen quhet përçueshmëri termike? Shkruani ekuacionin e tij. Çfarë e karakterizon gradientin e temperaturës?

2. Cili është bartësi i energjisë termike në metale?

3. Cila mënyrë quhet stacionare? Merrni ekuacionin (5) që përshkruan këtë mënyrë.

4. Nxirrni formulën (10) për koeficientin e përçueshmërisë termike.

5. Çfarë është një termoelement? Si mund të përdoret për të matur temperaturën në një pikë të caktuar të shufrës?

6. Cila është metoda për matjen e përçueshmërisë termike në këtë punë?

Puna laboratorike № 11

Fabrikimi dhe kalibrimi i një sensori të temperaturës bazuar në një termoelement

Objektiv: njohja me metodën e prodhimit të një termoelementi; prodhimi dhe kalibrimi i një sensori të temperaturës bazuar në një termoelement; duke përdorur një sondë të temperaturës për të përcaktuar pikën e shkrirjes së aliazhit të drurit.

Prezantimi

Temperatura është një sasi fizike që karakterizon gjendjen e ekuilibrit termodinamik të një sistemi makroskopik. Në kushte ekuilibri, temperatura është proporcionale me mesataren energjia kinetike lëvizja termike e grimcave të trupit. Gama e temperaturave në të cilat ndodhin proceset fizike, kimike dhe të tjera është jashtëzakonisht e gjerë: nga zero absolute në 10 11 K dhe më lart.

Temperatura nuk mund të matet drejtpërdrejt; vlera e tij përcaktohet nga ndryshimi i temperaturës, çdo i përshtatshëm për matje pronë fizike substancave. Karakteristikat e tilla termometrike mund të jenë: presioni i gazit, rezistenca elektrike, zgjerimi termik i lëngut, shpejtësia e përhapjes së zërit.

Kur ndërtoni një shkallë të temperaturës, vlera e temperaturës t 1 dhe t 2 u caktohet dy pikave fikse të temperaturës (vlera e parametrit fizik të matur) x \u003d x 1 dhe x \u003d x 2, për shembull, pika e shkrirjes së akullit dhe pikën e vlimit të ujit. Diferenca e temperaturës t 2 - t 1 quhet intervali kryesor i temperaturës së shkallës. Shkalla e temperaturës është një marrëdhënie numerike funksionale specifike e temperaturës me vlerat e vetive termometrike të matura. Një numër i pakufizuar i shkallëve të temperaturës është i mundur, që ndryshojnë në vetitë termometrike, varësinë e pranuar t(x) dhe temperaturat e pikave fikse. Për shembull, ka shkallë të Celsius, Réaumur, Fahrenheit dhe të tjera. Disavantazhi themelor i shkallëve empirike të temperaturës është varësia e tyre nga substanca termometrike. Kjo mangësi mungon në shkallën e temperaturës termodinamike bazuar në ligjin e dytë të termodinamikës. Për proceset e ekuilibrit, barazia është e vërtetë:

ku: Q 1 - sasia e nxehtësisë së marrë nga sistemi nga ngrohësi në temperaturën T 1; dhe Q 2 - sasia e nxehtësisë që i jepet frigoriferit në një temperaturë prej T 2. Raportet nuk varen nga vetitë e lëngut të punës dhe bëjnë të mundur përcaktimin e temperaturës termodinamike nga vlerat Q 1 dhe Q 2 të disponueshme për matje. Është zakon të merret parasysh T 1 \u003d 0 K - at zero absolute temperaturat dhe T 2 \u003d 273,16 K in pikë e trefishtë ujë. Temperatura në shkallën termodinamike shprehet në gradë Kelvin (0 K). Futja e T 1 = 0 është një ekstrapolim dhe nuk kërkon zbatimin e zeros absolute.

Kur matni temperaturën termodinamike, zakonisht përdoret një nga pasojat strikte të ligjit të dytë të termodinamikës, i cili lidh një veti termodinamike të matur lehtësisht me temperaturën termodinamike. Ndër marrëdhënie të tilla: ligjet e një gazi ideal, ligjet e rrezatimit të trupit të zi, etj. Në një gamë të gjerë temperaturash, afërsisht nga pika e vlimit të heliumit deri në pikën e ngurtësimit të arit, matjet më të sakta të temperaturës termodinamike sigurohen nga një termometër gazi.

Në praktikë, matja e temperaturës në një shkallë termodinamike është e vështirë. Vlera e kësaj temperature zakonisht shënohet në një termometër dytësor të përshtatshëm, i cili është më i qëndrueshëm dhe më i ndjeshëm se instrumentet që riprodhojnë shkallën termodinamike. Termometrat dytësorë janë të kalibruar sipas pikave referente shumë të qëndrueshme, temperaturat e të cilave, sipas shkallës termodinamike, gjenden paraprakisht me matje jashtëzakonisht të sakta.

Në këtë punë, një termoelement (kontakti i dy metaleve të ndryshme) përdoret si termometër dytësor dhe temperaturat e shkrirjes dhe të vlimit përdoren si pika referimi. substanca të ndryshme. Vetia termometrike e një termoçifti është diferenca e potencialit të kontaktit.

Një termoelement quhet i mbyllur qark elektrik që përmban dy kryqëzime të dy përçuesve të ndryshëm metalikë. Nëse temperatura e kryqëzimeve është e ndryshme, atëherë qarku do të shkojë për shkak të forcës termoelektromotore elektricitet. Vlera e forcës termoelektromotore e është proporcionale me ndryshimin e temperaturës:

ku k është konst nëse ndryshimi i temperaturës nuk është shumë i madh.

Vlera e k zakonisht nuk i kalon disa dhjetëra mikrovolt për shkallë dhe varet nga materialet nga të cilat është bërë termoçifti.

Ushtrimi 1. Prodhimi i termoçifteve

Për këtë detyrë, ju mund të merrni 2 pikë në provimin e vitit 2020

Detyra 11 e USE në fizikë i kushtohet bazave të termodinamikës dhe teorisë kinetike molekulare. Tema e përgjithshme e kësaj bilete është shpjegimi i dukurive të ndryshme.

Detyra 11 e Provimit të Unifikuar të Shtetit në fizikë është ndërtuar gjithmonë në të njëjtën mënyrë: studentit do t'i ofrohet një grafik ose një përshkrim i çdo varësie (lëshimi i energjisë termike kur një trup nxehet, një ndryshim në presionin e gazit në varësi të tij temperatura ose dendësia, çdo proces në gaz ideal). Pas kësaj, jepen pesë deklarata, të lidhura drejtpërdrejt ose tërthorazi me temën e biletës dhe që përfaqësojnë një përshkrim tekstual të ligjeve termodinamike. Nga këto, studenti duhet të zgjedhë dy pohime që ai i konsideron të vërteta, që korrespondojnë me kushtin.

Detyra 11 e Provimit të Unifikuar të Shtetit në Fizikë zakonisht i tremb studentët, sepse përmban shumë të dhëna dixhitale, tabela dhe grafikë. Në fakt, është teorik dhe studentit nuk do t'i duhet të llogarisë asgjë kur t'i përgjigjet pyetjes. Prandaj, në fakt, kjo pyetje zakonisht nuk shkakton ndonjë vështirësi të veçantë. Megjithatë, studenti duhet të vlerësojë në mënyrë adekuate aftësitë e tij dhe nuk rekomandohet të "qëndrohet lart" në detyrën e njëmbëdhjetë, sepse koha për të përfunduar të gjithë testin është e kufizuar në një numër të caktuar minutash.