Lekcje zdalne w klasie II a i c w styczniu 2022 r.
W drugim tygodniu stycznia 2022 r. wypada termin dwu lekcji zdalnych: Lekcji 4.3. z temperatury, energii wewnętrznej i ciepła i lekcji 4.4. z przekazywania ciepła przy ogrzewaniu i oziębianiu. Proszę abyście uważnie przeczytali poniższy tekst i odpowiedzieli na trzy pytania z każdej lekcji: 1. Dlaczego temperatura w kelwinach nie może być ujemna i jak się przelicza T[K] na t[ 0C]? 2. Jak definiuje się energię wewnętrzną U i ciepło Q? 3. Przytocz I Zasadę termodynamiki. Z lekcji 4.4. 4. Opisz przewodnictwo cieplne. 5. Opisz promieniowanie cieplne. 6. Do czego wykorzystuje się duże ciepło właściwe wody. Dlaczego nam morzem nie ma zbyt dużych upałów i zbyt srogich mrozów? Proszę abyście zdjęcia zeszytu z odpowiedziami na te punkty wysłali mi na moją skrzynkę mailową edward150@wp.pl. Za te odpowiedzi będę stawiał obecność w dzienniku a za najbardziej wyczerpujące oceny dobre, bdb i cel. Powyższą możliwość uzyskania ocen pozytywnych polecam zwłasza uczeniom, którzy otrzmali oceny ndst na półrocze a więc: Wiktorii Błaszak, Karolinie Jaszyk, Rogerowi Strzelec, Oliwii Szulc i Oliwii Witosławskiej z klasy II a oraz Jakubowi Dzieciuchowiczowi i Mateuszowi Obiale z kl II c.
Lekcja 4.3. Temperatura, energia wewnętrzna, ciepło
1. Temperatura bezwzględna
Energia kinetyczna EK [J] z jaką poruszają się cząsteczki, jest wprost proporcjonalna do temperatury bezwzględnej T (mierzonej w skali Kelvina) [K]. Im większa jast temperatura ciała, tym większa jest energia kinetyczna cząsteczek.
Temperatura bezwzględna ciała T jest miarą energii kinetycznej jego cząsteczek.
Temperatura bezwzględna T [K] nie może przyjmować wartości ujemnych, ponieważ nie ma ujemnej energii kinetycznej. Najniższa temperatura T= 0 K jest równa zeru bezwzględnemu. Najniższa temp. W skali Celsjusza wynosi -273,15 0C i jest równa T = 0 K.
Temperaturę t w stopniach Celsjusza przeliczamy na temperaturę bezwzględną T w Kelwinach, dodając liczbę 273,15: T[K]= t[ 0C]+273,15
- 2.Energia wewnętrzna
Wewnątrz ciał stałych, cieczy i gazów są zgromadzone duże ilości różnych rodzajów energii. Suma tych wszystkich rodzajów energii stanowi energię wewnętrzną ciała.
| Energia wewnętrzna to suma wszystkich rodzajów energii, związanych ze wszystkimi cząsteczkami ciała (dla odróżnienia jej od energii mechanicznej E oznaczamy ją symbolem U). Jednostką energii wewnętrznej, tak jak i innych rodzajów energii, jest dżul [J]. |
W skład energii wewnętrznej nie wchodzi energia mechaniczna (np. potencjalna i kinetyczna) ciała jako całości. Zmiana energii wewnętrznej ciał jest powiązana ze zmianą temperatury. W czasie wykonywania pracy mechanicznej (pompowania powietrza, uderzania młotem w stal, zginania pręta) ciału jest przekazywana energia, która zamienia się w energię wewnętrzną ciała. Przyrost energii wewnętrznej jest równy wykonanej pracy: DU=W.
| Ciepło Q jest ilość energii wewnętrznej przekazywanej z ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej temperaturze. Jednostką ciepła w układzie SI (podobnie jak i innych rodzajów energii) jest dżul [J]. |
Ciało pobierające ciepło zwiększa swoją temperaturę (a więc i energię wewnętrzną). Przyrost energii wewnętrznej jest równy ilości pobranego ciepła: DU=Q.
|
Zasada równoważności pracy i ciepła: Taki sam przyrost energii wewnętrznej ciała DU = 1 J można uzyskać przez wykonanie nad nim pracy 1 J lub przez przekazania energii w postaci ciepła 1 J. |
|
Pierwsza zasada termodynamiki Przyrost energii wewnętrznej ciała DU jest równy sumie przekazanej mu energii w postaci ciepła Q i pracy W wykonanej nad nim przez siłę zewnętrzną. DU=Q+W |
Zadania 5 i 6 ze str. 81
Lekcja 4.4. Przekazywanie ciepła przy ogrzewaniu i oziębianiu
3 sposoby przekazywania ciepła:
1. Przewodnictwo cieplne – w którym przepływ ciepła zachodzi w wyniku zderzeń cząsteczek dwu ciał o różnych temperaturach stykających się ze sobą. Metale są bardzo dobrymi przewodnikami ciepła i prądu el. Drewno i tworzywa sztuczne są bardzo złymi przewodnikami ciepła i prądu el. i dlatego wykonuje sią z nich uchwyty do garnków.
2. W cieczach i gazach dominującym sposobem przekazywania ciepła jest konwekcja, która polega na unoszeniu lżejszych, cieplejszych warstw, a z sąsiednich miejsc napływają chłodniejsze warstwy. W łazience ogrzane kaloryferem powietrze unosi się do góry a na jego miejsce opada zimne powietrze ochłodzone szybą okna.
3. Promieniowanie cieplne – jest to promieniowanie elektromagnetyczne wysyłane przez rozgrzane ciała np. Słońce, ognisko, rozgrzane żelazko. Do przekazywania ciepła za pomocą konwekcji i przewodnictwa niezbędny jest ośrodek materialny, natomiast przekazywanie ciepła za pomocą promieniowania zachodzi także w próżni.
Ogrzewanie i oziębianie
Ilośc ciepła Q potrzebnego do ogrzania ciała jest proporcjonalna do jego masy m i do przyrostu temperatury DT, zależy także od rodzaju substancji: Q=c*m* DT, gdzie c-zależny od rodzaju ciała współczynnik nazwany ciepłem właściwym, DT - przyrost temperatury w kelwinach lub w stopnich Celsjusza: DT[K] = Dt[0C].
Ciepło własciwe wody jest wyjątkowo duże i dlatego wykorzystuje się ją jako substancje do przenoszenia ciapła (np. w centralnym ogrzewaniu). Duże ciepło właściwe wody łagodzi klimat. Woda w zbiornikach wodnych pochłania latem duże ilości ciepła, ogrzewając się, a zimą je oddaje, oziębiając się. Dzieki temu nad morzem latem nie ma zbyt dużych upałów, a zimą nie ma zbyt srogich mrozów.
