Презентация по физике для 8 класса на тему: " Тепловые явления"

Тепловые явления

Физика для 8 класса — теплопередача, температура и внутренняя энергия

Что такое температура?

Физический смысл

Единицы измерения

Мера средней кинетической энергии молекул вещества

Градусы Цельсия (°C) и Кельвины (K)

Абсолютный нуль

− 273,15°C = 0 K — минимально возможная температура

Теплота и внутренняя энергия

• Теплота (Q): энергия, передаваемая от одного тела к другому при разнице температур
• Внутренняя энергия (U): сумма кинетической и потенциальной энергии всех молекул тела
• Теплота передаётся только при разнице температур — от более горячего тела к более холодному

Три способа теплопередачи

Теплопроводность

Конвекция

Излучение

Передача тепла через прямой контакт. Металлы — лучшие проводники тепла.

Передача тепла потоками жидкости или газа. Возникает при нагреве снизу.

Передача тепла электромагнитными волнами. Не требует среды-носителя.

Теплопроводность

Способность вещества проводить тепло от более нагретого участка к менее нагретому.

• Лучшие проводники: медь, алюминий, железо
• Плохие проводники: дерево, пластик, воздух — используются как теплоизоляторы
• Применение: радиаторы, теплообменники, кухонная посуда

Конвекция в природе и технике

Естественная конвекция

Принудительная конвекция

Морские и воздушные течения, бризы, циклоны — возникают без внешнего воздействия

Вентиляция и отопление зданий — тепло переносится принудительно с помощью насосов или вентиляторов

Условие возникновения

Конвекция происходит только в жидкостях и газах — в твёрдых телах невозможна

Излучение тепла

• Все тела излучают тепло в виде видимого и инфракрасного излучения
• Интенсивность зависит от температуры и цвета поверхности
• Чёрные поверхности излучают и поглощают тепло лучше, чем белые или зеркальные

Именно поэтому летом лучше носить светлую одежду — она отражает тепловое излучение.

Задача 1: Теплопроводность

📋 Условие

🔢 Решение

✅ Ответ

Медный стержень длиной 1 м нагрет с одного конца до 100°C , другой конец при 20°C . Площадь сечения — 10 см² . Найти количество теплоты, передаваемое через стержень за 1 минуту .

Используем формулу теплопроводности:

Q ≈ 46 800 Дж = 46,8 кДж

Q = λ · S · Δt · τ / L

где λ = 390 Вт/(м·К) — теплопроводность меди, S = 0,001 м², Δt = 80 К, τ = 60 с, L = 1 м

Q = 390 · 0,001 · 80 · 60 / 1 = 1 872 Дж

Удельная теплоёмкость

Определение: количество теплоты, необходимое для нагрева 1 кг вещества на 1°C .

Обозначение: c , единица измерения: Дж/(кг·°C)

Вещество

c, Дж/(кг·°C)

4 200

Вода

Лёд

2 100

Железо

460

Медь

390

Алюминий

900

Формула количества теплоты

Q = m · c · Δt

Q — теплота

m — масса

Количество теплоты, Джоули (Дж)

Масса вещества, килограммы (кг)

c — теплоёмкость

Δt — нагрев

Удельная теплоёмкость, Дж/(кг·°C)

Изменение температуры, градусы Цельсия (°C)

Задача 2: Нагревание воды

1

2

Решение

Условие

Сколько теплоты нужно, чтобы нагреть 2 кг воды с 20°C до 80°C ?

Q = m · c · Δt

Q = 2 · 4 200 · (80 − 20)

Q = 2 · 4 200 · 60

3

Ответ

Q = 504 000 Дж = 504 кДж