Тепловые явления

Температура – это количественная мера нагретости тел. Она измеряется при помощи термометра и выражается в градусах Цельсия (ºC). Температура тела зависит от скорости движения молекул.

Кинетическая энергия всех молекул, из которых состоит тело, и потенциальная энергия их взаимодействия составляют внутреннюю энергию тела. Внутренняя энергия зависит от температуры тела, агрегатного состояния вещества и других факторов и не зависит от механического положения тела и его механического движения. При повышении температуры внутренняя энергия тела увеличивается.

Внутренняя энергия тела изменяется в процессе теплопередачи и при совершении работы.

 

Изменение внутренней энергии тела без совершения работы называется теплопередачей. Теплопередача всегда происходит в направлении от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой. Существует три вида теплопередачи.

  • Теплопроводность – перенос энергии от одного тела к другому. При этом вещество не перемещается, переносится только энергия. Теплопроводность зависит от рода вещества. Скорость передачи энергии пропорциональна разности температур.
  • Конвекция – это перенос энергии потоками жидкости или газа. Конвекция объясняется действием силы Архимеда. Вещество, нагретое сильнее, имеет меньшую плотность и перемещается под действием этой силы относительно менее нагретого вещества.
  • Третий способ передачи энергии – излучение. Он возможен и в вакууме. Энергию излучают все нагретые тела. Чем выше температура, тем сильнее тепловое излучение.

Энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче, называется количеством теплоты Q. Количество теплоты зависит от массы тела, рода вещества и изменения температуры тела. Количество теплоты измеряется в джоулях (Дж).

Физическая величина, равная количеству теплоты, которое необходимо передать телу массой 1 кг для того, чтобы его температура увеличилась на 1 ºC, называется удельной теплоемкостью вещества c. Таким образом:

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при сгорании одного килограмма топлива, называется удельной теплотой сгорания q:
Q = qm.

Закон сохранения и превращения энергии. Механическая и внутренняя энергия могут переходить от одного тела к другому. Во всех явлениях, происходящих в природе, энергия не возникает и не исчезает. Она только превращается из одного вида в другой, при этом ее значение сохраняется.