Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.
Предыдущая версия справа и слева Предыдущая версия Следующая версия | Предыдущая версия | ||
subjects:physics:теплообмен [2013/07/27 15:09] ¶ |
subjects:physics:теплообмен [2017/09/14 20:13] (текущий) ¶ |
||
---|---|---|---|
Строка 1: | Строка 1: | ||
- | <box right 30%|[[start]]> | + | <box|[[start]]> |
* **[[Молекулярная физика]]** | * **[[Молекулярная физика]]** | ||
* **Теплообмен** | * **Теплообмен** | ||
+ | * [[Тепловые машины]] | ||
* [[Молекулярно-кинетическая теория (МКТ)]] | * [[Молекулярно-кинетическая теория (МКТ)]] | ||
* [[Уравнения Менделеева-Клаперона]] | * [[Уравнения Менделеева-Клаперона]] | ||
+ | * [[Насыщенные и ненасыщенные пары]] | ||
* [[Изотерма. Изобара. Изохора]] | * [[Изотерма. Изобара. Изохора]] | ||
* [[I закон термодинамики]] | * [[I закон термодинамики]] | ||
* [[Смешанные задачи]] | * [[Смешанные задачи]] | ||
+ | * [[Молекулярная физика в опытах]] | ||
</box> | </box> | ||
====== Теплообмен ====== | ====== Теплообмен ====== | ||
- | |||
- | |||
Изменение внутренней энергии возможно в результате теплообмена,а также при совершении работы. | Изменение внутренней энергии возможно в результате теплообмена,а также при совершении работы. | ||
Строка 26: | Строка 27: | ||
$$ Q=\Delta U+A $$ | $$ Q=\Delta U+A $$ | ||
- | Из первого закона термодинамики - в не изолированной термодинамической системе изменение внутренней энергии $ \Delta U $ равно сумме количеств теплоты $ Q $ , переданного системе,и работы внешних сил | + | Из первого закона термодинамики - в не изолированной термодинамической системе изменение внутренней энергии $ \Delta U $ равно сумме количеств теплоты $ Q $ , переданного системе,и работы A внешних сил: |
- | Если процесс теплообмена не не сопровождается работой , то количество теплоты пропорционально изменению температуры : | + | $$ Q=\Delta U=A $$ |
+ | **Если процесс теплообмена не сопровождается работой** ($ A=0 $) , то количество теплоты ($ Q=\Delta U $) пропорционально изменению температуры $ \Delta T $ : | ||
+ | $$ Q=cm\Delta T $$ | ||
m -масса тела, | m -масса тела, | ||
Строка 35: | Строка 38: | ||
c - удельная теплоемкость вещества. | c - удельная теплоемкость вещества. | ||
- | + | Количество теплоты Q , необходимое для испарения жидкости при постоянной температуре,пропорционально массе жидкости m, превратившийся в пар: | |
- | Количество теплоты Q . необходимое для испарения жидкости при постоянной температуре,пропорционально массе жидкости m, превратившийся в пар: | + | $$ Q=rm $$ |
- | + | ||
r - удельная теплота парообразования | r - удельная теплота парообразования | ||
+ | **При конденсации:** | ||
+ | $$ Q=-rm $$ | ||
- | При конденсации: | + | **При плавлении:** |
+ | Количество теплоты $ Q{пл} $, необходимое для плавления кристаллического льда при постоянной температуре,пропорционально расплавленной массе тела: | ||
+ | $$ Q{пл}=\lambda m $$ | ||
- | При плавлении: | + | $ \lambda $ - удельная теплота плавления |
+ | **При кристаллизации:** | ||
+ | $$ Q{кр}=-\lambda m $$ | ||
- | Количество теплоты , необходимое для плавления кристаллического льда при постоянной температуре,пропорционально расплавленной массе тела: | ||
- | |||
- | |||
- | |||
- | - удельная теплота плавления | ||
- | |||
- | При кристаллизации: | ||
- | |||
- | |||
- | |||
- | |||
- | |||
- | |||
- | |||
- | | ||
- | |||
**Тепловой двигатель** - устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию. | **Тепловой двигатель** - устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию. | ||
Строка 74: | Строка 65: | ||
**Коэффициент полезного действия теплового двигателя** - отношение работы, совершаемой двигателем за цикл, к количеству теплоты, полученному от нагревателя. | **Коэффициент полезного действия теплового двигателя** - отношение работы, совершаемой двигателем за цикл, к количеству теплоты, полученному от нагревателя. | ||
- | $$ \eta =\frac{A}{Q_{1}} $$ | ||
+ | $$ \eta =\frac{A^{*}}{Q_{1}}=\frac{Q_{1}-Q_{2}}{T_{1}} $$ | ||
+ | $ A^{*} $ -работа газа в цикле, | ||
+ | $ Q_{1} $ -количество теплоты , отдаваемое холодильнику. | ||
+ | Максимальное значение КПД тепловой машины : | ||
+ | $$ \eta _{max}=\frac{T_{1}-T_{2}}{T_{1}} $$ | ||
+ | $ T_{1} $ -температура нагревателя, | ||
+ | $ T_{2} $ -температура холодильника. | ||
- | + | **КПД теплового двигателя всегда меньше единицы** | |
- | КПД теплового двигателя всегда | + | |
- | меньше единицы | + | |
Использование тепловых двигателей неблагоприятно влияет на окружающую среду. | Использование тепловых двигателей неблагоприятно влияет на окружающую среду. | ||
- | ===== Теплообмен. Задача 1 ===== | + | **Тепловое расширение тел:** |
- | <box 570px> | + | $$ l=l_{0}\left ( 1+\alpha \Delta T \right ) $$ |
- | {{ :subjects:physics:var_05-a10_zadacha_i_reshenie_.png?direct&550 |Теплообмен. Задача 1}} | + | |
- | </box|Теплообмен. Задача 1> | + | |
+ | $$ V=V_{0}\left ( 1+\beta \Delta T \right ) $$ | ||
- | ===== Теплообмен. Задача 2 ===== | + | $ l_{0} $ и $ V_{0} $ - длина и объем тела про температуре тела |
- | <box 570px> | + | $$ T_{0}=273K $$ |
+ | д и V -длина и объем тела при температуре | ||
+ | $$ T=T_{0}+\Delta T $$ | ||
+ | $ \alpha $ - температурный коэффициент длины | ||
+ | $ \beta $ - температурный коэффициент объема. | ||
+ | |||
+ | ===== Задачи и опыты ===== | ||
+ | ==== Видео-задачи ===== | ||
+ | ++++Теплообмен. Задача 1|{{ youtube>WO0svs5FxSk?medium |Теплообмен. Задача 1}}++++ | ||
+ | ==== Задачи ==== | ||
+ | ++++Теплообмен. Задача 1.1|<box 570px> | ||
+ | {{ :subjects:physics:var_05-a10_zadacha_i_reshenie_.png?direct&550 |Теплообмен. Задача 1.1}} | ||
+ | </box|Теплообмен. Задача 1.1>++++ | ||
+ | ++++Теплообмен. Задача 2|<box 570px> | ||
{{ :subjects:physics:var_06-a10_zadacha_i_reshenie_.png?direct&550 |Теплообмен. Задача 2}} | {{ :subjects:physics:var_06-a10_zadacha_i_reshenie_.png?direct&550 |Теплообмен. Задача 2}} | ||
- | </box|Теплообмен. Задача 2> | + | </box|Теплообмен. Задача 2>++++ |
- | + | ++++Теплообмен. Задача 3|<box 570px> | |
- | + | ||
- | ===== Теплообмен. Задача 3 ===== | + | |
- | <box 570px> | + | |
{{ :subjects:physics:var_07-a08_zadacha_i_reshenie.png?direct&550 |Теплообмен. Задача 3}} | {{ :subjects:physics:var_07-a08_zadacha_i_reshenie.png?direct&550 |Теплообмен. Задача 3}} | ||
- | </box|Теплообмен. Задача 3> | + | </box|Теплообмен. Задача 3>++++ |
- | + | ++++Теплообмен. Задача 4|<box 570px> | |
- | + | ||
- | ===== Теплообмен. Задача 4 ===== | + | |
- | <box 570px> | + | |
{{ :subjects:physics:var_1_ch3_zadacha_25_reshenie_.png?direct&550 |Теплообмен. Задача 4}} | {{ :subjects:physics:var_1_ch3_zadacha_25_reshenie_.png?direct&550 |Теплообмен. Задача 4}} | ||
- | </box|Теплообмен. Задача 4> | + | </box|Теплообмен. Задача 4>++++ |
+ | ==== Опыты ==== | ||
+ | ++++Тепловой взрыв|{{youtube>Foj_NG2wk8c?7}}++++ | ||
+ | === Опыты с жидким азотом === | ||
+ | ++++★ Опыты с жидким азотом ★|{{youtube>NZw7gOKBHTU?7}}++++ | ||
+ | ++++Перегретая жидкость|{{youtube>2dVJV_QC5pc?7}}++++ | ||
+ | ++++Свинцовый колокольчик|{{youtube>YODvAljHQHs?7}}++++ | ||
+ | ++++Хрупкая резина|{{youtube>qJlOLs3U5NU?7}}++++ | ||
+ | ++++Металл в жидком азоте|{{youtube>kjhNxoMrN7c?7}}++++ | ||
+ | ++++Туман и жидкий азот|{{youtube>Y6XtmXwF1cM?7}}++++ | ||
===== Рекомендуем ===== | ===== Рекомендуем ===== | ||
Строка 116: | Строка 125: | ||
---- | ---- | ||
- | |[[Молекулярная физика|← ]][[Молекулярная физика]]^[[subjects:physics:]]|[[Молекулярно-кинетическая теория (МКТ)]][[Молекулярно-кинетическая теория (МКТ)| →]]| | + | |[[Молекулярная физика|← ]][[Молекулярная физика]]^[[subjects:physics:]]|[[Тепловые машины]][[Тепловые машины| →]]| |