Конспект по физике. Модуль 3. Теплообмен. Топливо

10 Теплообмен. Топливо.

Термодинамика - это теория тепловых процессов, в которых не учитывается молекулярное строение тел.

Внутренняя энергия – энергия покоя, она складывается из теплового хаотического движения молекул, потенциальной энергии их взаимного расположения, кинетической и потенциальной энергии электронов в атомах, нуклонов в ядрах и т.д.

Изменение внутренней энергии тела всегда связано с его взаимодействием с другими телами или с окружающей средой.

Теплообмен - это обмен энергией между телами и окружающей средой или между частями тела без совершения механической работы.

Виды теплообмена: теплопроводность, конвекция, излучение.

Теплопроводность - это вид теплообмена, при котором происходит непосредственная передача энергии от частиц более нагретой части тела к частицам его менее нагретой части. При теплопроводности само вещество не перемещается вдоль тела - переносится лишь энергия. Механизм теплопроводности. Амплитуда колебаний атомов в узлах кристаллической решетки в точке А меньше, чем в точке В. Вследствие взаимодействия атомов друг с другом амплитуда колебаний атомов, находящихся рядом с точкой В, возрастает.

Конвекция - это теплообмен в жидких и газообразных средах, осуществляемый потоками (или струями) вещества. Механизм конвекции в газах. Теплый воздух имеет меньшую плотность и со стороны холодного воздуха на него действует сила Архимеда, направленная вертикально вверх.

Лучистый теплообмен - это теплообмен, при котором энергия переносится различными лучами. Это могут быть солнечные лучи, а также лучи, испускаемые нагретыми телами, находящимися вокруг нас.

Количество теплоты - это мера изменения энергии в процессе теплообмена. Количество теплоты зависит от массы вещества, изменения температуры, от рода вещества.

Удельная теплоемкость - это количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг вещества на 1⁰. Пример. Удельная теплоемкость воды - это значит, что

для нагревания 1 кг воды на необходимо 4200 Дж энергии.

Топливо – это вещество, которое используют для получения энергии.

При сгорании топлива выделяется энергия т.к. в топливе содержится углерод, который высвобождается и соединяется с кислородом, образуя молекулу углекислого газа. Когда образуется молекула, выделяется энергия. Каждый атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода. Поэтому при горении топлива расходуется много кислорода. Q = qm

Удельная теплота сгорания топлива - это количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. Пример: удельная теплота сгорания бензина 4,6 *10⁷ Дж/кг – это означает, что при полном сгорании 1 кг бензина выделяется 4,6 *10⁷ Дж энергии.