чему равна температура t предмета

Чему равна температура t предмета

ZII

ZII

9 КЛАСС СОР/СОЧ РУС запись закреплена

Предмет: Физика
Категория: СОРы (№1, с ответами)
Четверть: 1-ая

1. Рассмотрите изображение термометра, показывающего температуру некоторого тела в градусах Цельсия
a) Чему равна цена деления термометра?
b) Чему равна температура t предмета?
c) Запишите данное показание термометра в градусах Кельвина

Ответ:
a) Цена деления 1°С
b) Показания температуры тела 27°С
c) 273+27=300°К (по шкале Кельвина)

2. Рассмотрите график. Масса воды и керосина одинакова
a) Как изменятся температура керосина через каждые 40 секунд?
b) Сколько времени потребовалось для нагревания воды на 20 градусов?

Ответ:
a) Температура керосина через каждые 40 секунд будет увеличиваться на 20 °С
b) 0 секунд. Это означает, что вода имела начальную температуру 20 °С

3. Рассмотрите график зависимости количества теплоты, выделяющегося при сгорании топлива, от массы топлива. Определите по таблице, данной ниже, для каких видов топлива эти графики

4. Тела из меди и железа равной массы получили одинаковое количество теплоты. Определите какое из них нагреется до более высокой температуры. Удельная теплоемкость меди 380 Дж/(кг умножить на *С), удельная теплоемкость железа 460 Дж/(кг. умножить на *С)

Ответ:
380 Δ t медь= 460 Δ t железо
Δ t медь/Δ t железо= 460/380= 1,21
Медь нагрелась больше в 1,21 раза или на 21%

5. В калориметре находится 1 кг воды при температуре 20*С. В воду опускают свинцовую деталь массой 2 кг, имеющую температуру 90*С. Рассчитайте до какой температуры нагреется вода. (Потерями теплоты в калориметре пренебречь)

Ответ:
Медь c1=385 Дж/кг*градус Кельвин
Вода c2=4200 Дж/кг*градус Кельвин
Свинец c3=140 Дж/кг*градус Кельвин
Калориметр нагреется Q=c1m1(T-T1)
Вода нагреется Q2=c2m2(T-T1)
Деталь охладится Q3=c3m3(T-T2)

Уравнение теплового баланса:
Q1+Q2+Q3=0
c1m1(T-T1)+c2m2(T-T1)+c3m3(T-T2)=0
385*0.1*(T-293)+4200*1*(T-293)+140*2*(T-363)=0
T=297.338=297 K= 24 C
Ответ T=297 K = 24 C

Источник

Содержание:

Температура:

Перед тем как, например, пойти на пляж, многие интересуются прогнозом погоды. И если ожидается температура воздуха 10 °С, то, скорее всего, планы будут изменены. А стоит ли отказываться от прогулки, если прогнозируется температура 300 К (кельвинов)? И что на самом деле вкладывают физики в понятие «температура»?

209850

Что такое температура

Эксперименты показывают, что макроскопическая система может переходить из одного состояния в другое. Например, если в морозный день занести в комнату шарик, наполненный гелием, то гелий в шарике будет нагреваться и при этом будут изменяться давление, объем и некоторые другие параметры газа. После того как шарик пробудет в комнате некоторое время, изменения прекратятся. Один из постулатов молекулярной физики и термодинамики — его еще называют нулевое начало термодинамики — гласит: любое макроскопическое тело или система тел при неизменных внешних условиях самопроизвольно переходит в термодинамическое равновесное состояние (состояние теплового равновесия), после достижения которого все части системы имеют одинаковую температуру. Нулевое начало термодинамики фактически вводит и определяет понятие температуры.

Температура — физическая величина, характеризующая состояние теплового равновесия макроскопической системы.

Состояние теплового равновесия — это такое состояние макроскопической системы, при котором все макроскопические параметры системы остаются неизменными сколь угодно долго.

В состоянии теплового равновесия все части системы имеют одинаковую температуру; другие макроскопические параметры неизменны, но могут быть разными. Вспомните пример с шариком: после того как установится тепловое равновесие, температура окружающего воздуха и температура гелия в шарике будут одинаковыми, а давление, плотность и объем — разными.

Как работают термометры

Температура — это физическая величина, и ее можно измерять. Для этого нужно установить шкалу температур. Самые распространенные температурные шкалы — шкалы Цельсия, Кельвина, Фаренгейта (рис. 29.1).

209865

Построение шкалы температур начинается с выбора реперных (опорных) точек, которые должны быть однозначно связаны с какими-либо физическими процессами, которые легко воспроизвести. Например, за нулевую точку температурной шкалы Цельсия принята температура таяния льда при нормальном атмосферном давлении ( t = 0 °С). Температуре кипения воды при нормальном атмосферном давлении приписывают значение t =100 °С. Единица температуры по шкале Цельсия — градус Цельсия: 209875.

209880

Рис. 29.2. различные виды термометров: а — жидкостный (принцип действия: изменение объема жидкости при изменении температуры); б — термометр сопротивления (изменение электрического сопротивления проводника при изменении температуры); в — биметаллический деформационный (изменение длин двух разных металлических пластин при изменении температуры)

Приборы для измерения температуры — термометры (рис. 29.2). Основные части любого термометра — термометрическое тело (ртуть или спирт в жидкостном термометре, биметаллическая пластина в металлическом деформационном термометре и т. д.) и шкала. Если термометрическое тело привести в контакт с телом, температуру которого нужно измерить, система придет в неравновесное состояние. При переходе в равновесное состояние будут изменяться некоторые параметры термометрического тела (объем, сопротивление и т. п.). Зная, как эти параметры зависят от температуры, определяют температуру тела.

Температура и средняя кинетическая энергия молекул

То, что температура тела должна быть связана с кинетической энергией его молекул, следует из простых соображений. Например, с увеличением температуры увеличивается скорость движения броуновских частиц, ускоряется диффузия, повышается давление газа, а это значит, что молекулы движутся быстрее и их кинетическая энергия становится больше. Можно предположить: если газы находятся в состоянии теплового равновесия, средние кинетические энергии молекул этих газов одинаковы. Но как это доказать, ведь непосредственно измерить эти энергии невозможно?

Обратимся к основному уравнению МКТ идеального газа: 209896. По определению 209898, поэтому 209901. После преобразований получим: 209902.

Таким образом, чтобы экспериментально убедиться в равенстве средних кинетических энергий молекул различных газов при одинаковой температуре, нужно измерить объемы (V), давления (p) и массы (m) газов и, зная их молярную массу (M), найти число молекул каждого газа (N) по формуле 209907.

Чтобы обеспечить одинаковую температуру, можно, например, погрузить баллоны с различными газами в сосуд с водой и дождаться состояния теплового равновесия (рис. 29.3).

209914

Рис. 29.3. опыт, позволяющий установить связь между температурой и средней кинетической энергией поступательного движения молекул газа. Газы в сосудах находятся в состоянии теплового равновесия со средой, а следовательно, и друг с другом

Эксперименты показывают, что для всех газов в состоянии теплового равновесия отношение 209917одинаково, а следовательно, одинаковыми являются и средние кинетические энергии молекул газов. (Отношение 209919часто обозначают символом θ (тета).)

Например, при температуре 0 °С (сосуды с газами погрузили в тающий лед) 209922, Дж, то есть 209924Дж; при температуре 100 °С (сосуды погрузили в кипящую воду) 209927209928Дж. Так как в состоянии теплового равновесия значение θ для любых газов одинаково, то температуру можно измерять в джоулях.

Абсолютная шкала температур

Понятно, что в джоулях представлять температуру неудобно (прежде всего потому, что значения θ очень малы), к тому же неудобно полностью отказываться от шкалы Цельсия. В 1848 г. английский физик Уильям Томсон (лорд Кельвин) (1824–1907) предложил абсолютную шкалу температур (сейчас ее называют шкалой Кельвина).

Температуру Т, измеренную по шкале кельвина, называют абсолютной температурой.

Единица абсолютной температуры — кельвин — основная единица СИ: [T] = 1 К (К).

Шкала Кельвина построена следующим образом:

Абсолютный нижний предел температуры, при котором движение молекул и атомов должно прекратиться, называют абсолютным нулем температуры. Давление p газа полностью определяется его абсолютной температурой T и концентрацией n молекул газа: p=nkT (2).

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Источник

admin
Делаю сам
Adblock
detector