Температура воздуха — как изменяется и от чего зависит

[править] Термодинамический подход

Температура — величина, обратная изменению энтропии (степени беспорядка) системы при добавлении в систему одиночного количества теплоты: 1/T = ΔSQ.

В равновесном состоянии температура имеет одинаковое значение для всех макроскопических частей системы. Если в системе два тела имеют одинаковую температуру, то между ними не происходит передачи кинетической энергии частиц (тепла). Если существует разница температур, то тепло переходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой, потому что суммарная энтропия при этом возрастает.

Температура связана также с субъективными ощущениями «тепла» и «холода», связанными с тем, отдает живая ткань тепло или получает ее.

Некоторые квантовомеханические системы могут находиться в состоянии, при котором энтропия не возрастает, а убывает при добавлении энергии, что формально соответствует отрицательной абсолютной температуре. Однако такие состояния находятся не «ниже абсолютного ноля», а «выше бесконечности», поскольку при контакте такой системы с телом, обладающим положительной температурой, энергия передается от системы к телу, а не наоборот.

Свойства температуры изучает раздел физики — термодинамика. Температура также играет важную роль во многих областях науки, включая другие разделы физики, а также химию и биологию.

Температурные шкалы

Для того, чтобы построить температурную шкалу для измерения, двум числовым значениям температуры присваивают две фиксированные реперные точки. После этого разность числовых значений, присвоенных реперным точкам, делится на выбранное произвольным образом необходимое количество частей, получая в результате единицу измерения температуры.

За исходные значения, используемые в качестве начала отсчета и единицы измерения, принимают температуры перехода химически чистых веществ из одного агрегатного состояния в другое, к примеру, температуру плавления льда t и кипения воды tk при нормальном атмосферном давлении (Па≈105 Па). Величины t и tk имеют разные значения в различных видах шкал измерения температуры:

Согласно шкале Цельсия (стоградусная шкала): температура кипения воды tk=100 °C, температура плавления льда t0 =0 °С. В шкале Цельсия температура тройной точки воды равна 0,01 °С при давлении 0,06 атм.

Определение 5

Тройная точка воды — такие температура и давление, при которых могут существовать в равновесии одновременно все три агрегатных состояния воды: жидкое, твердое (лед) и пар.

Согласно шкале Фаренгейта: температура кипения воды tk=212 °F; температура плавления льда t0 =32 °С.

Разница температур, выраженных в градусах по шкале Цельсия и шкале Фаренгейта, нивелируется согласно следующему выражению:

t °C100=t °F-32180 или t °F=1,8 °C+32.

Ноль на этой шкале определен как температура замерзания смеси воды, нашатыря и соли, взятых в пропорции 111.

Согласно шкале Кельвина: температура кипения воды tk=373 К; температура плавления льда t0=273 К. Здесь температура отсчитывается от абсолютного нуля (t=273,15 °С) и ее называют термодинамической или абсолютной температурой. Т=0 К – такому значению температурысоответствует абсолютное отсутствие тепловых колебаний.

Значения температур по шкале Цельсия и по шкале Кельвина связаны между собой согласно следующему выражению:

T (K)=t °C+273,15 °C.

Согласно шкале Реомюра: температура кипения воды tk=80 °R; температура плавления льда t0=0 °R. В термометре Реомюра использовался спирт; на данный момент шкала почти не используется.

Температуры, выраженные в градусах Цельсия и градусах по Реомюру, связаны так:

1 °C=,8 °R.

Согласно шкале Ранкина: температура кипения воды tk=671, 67 °Ra; температура плавления льда t0 =491,67 °Ra. Начало шкалы соответствует абсолютному нулю. Количество градусов между реперными точками замерзания и кипения воды в шкале Ранкина идентично шкале Фаренгейта и равно 180.

Температуры по Кельвину и Ранкину связаны выражением:

°Ra=°F+459,67.

Градусы по Фаренгейту возможно перевести в градусы по Ранкину согласно формуле:

°Ra=°F+459,67.

Наиболее применима в быту и технических устройствах шкала Цельсия (единица шкалы – градус Цельсия, обозначаемый как °C).

В физике же используют термодинамическую температуру, которая не просто удобна, но и несет глубокую физическую смысловую нагрузку, поскольку определена как средняя кинетическая энергия молекулы. Единица термодинамической температуры — градус Кельвина (до 1968 г.) или сейчас просто Кельвин (К), являющийся одной из основных единиц в СИ. Температура T= К называется абсолютным нулем температуры, как уже упоминалось выше.

Вообще современная термометрия опирается на шкалу идеального газа: за термометрическую величину принимают давление. Шкала газового термометра абсолютна (T=, p=). При решении практических задач чаще всего приходится применять именно эту шкалу температур.

Пример 2

Принято, что комфортная для человека температура в помещении находится в интервале от +18 °С до +22 °С. Необходимо рассчитать границы интервала температуры комфорта согласно термодинамической шкале.

Решение

Возьмем за основу соотношение T (K)=t °C+273,15 °C.

Произведем расчет нижней и верхней границ температуры комфорта по термодинамической шкале:

T=18+273≈291 (K);T=22+273≈295 (K).

Ответ: границы интервала температуры комфорта по термодинамической шкале находятся в интервале от 291 К до 295 К.

Пример 3

Необходимо определить, при какой температуре показания термометров по шкале Цельсия и по шкале Фаренгейта будут одинаковы.

Решение

Рисунок 2

Возьмем за основу соотношение t°F=1,8t °C+32.

По условию задачи температур равны, тогда возможно составить следующее выражение:

x=1,8x+32.

Определим из полученной записи переменную x:

x=-32,8=-40 °C.

Ответ: при температуре -40 °С (или -40 °F) показания термометров по шкалам Цельсия и Фаренгейта будут одинаковы.

Всё ещё сложно?
Наши эксперты помогут разобраться

Все услуги

Решение задач

от 1 дня / от 150 р.

Курсовая работа

от 5 дней / от 1800 р.

Реферат

от 1 дня / от 700 р.

Температура у детей

У деток разного возраста свои нормы. Это связано с
особенностями обменных процессов. У
грудничков до года температура тела может быть повышена до 37,7 °С, с
года до трех лет – до 37,5 °С.

Далее за норму приняты цифры, аналогичные взрослым.

В организме
младенцев первого года жизни термообмен несовершенный, поэтому они легко
перегреваются. Получить высокие цифры температуры
тела можно, если чрезмерно укутать ребенка.

В случае болезни у детей наблюдаются быстрые и резкие
подъемы температуры, поскольку
иммунитет так реагирует. Аналогичные реакции бывают при прорезывании зубов и
после вакцинации.    

Видео

Из этого видео вы узнаете, какие бывают температуры в космосе.

Почему-то многих людей очень волнует вопрос, вынесенный в заголовок. Судя по всему, эти люди не очень хорошо помнят курс школьной физики. Давайте вспоминать вместе.

Любое тепло – это кинетическая энергия молекул. Чем выше кинетическая энергия, тем выше температура. При соударении молекул кинетическая энергия передается – так осуществляется распространение температуры на весь объем тела. Это называется теплообменом.

В космосе молекул очень мало. Космос, конечно, не абсолютный вакуум, но межзвездное вещество имеет настолько разреженный характер, что количество молекул ничтожно мало. И поэтому тепло переносить нечем. На этом принципе работает обычный термос. В его колбе выкачен весь воздух, и тепло из внутренности колбы не может передаться наружу, так как нет молекул воздуха – «транспорта» для переноса.

Поэтому, если мы поместим термометр в космос, он нам покажет… температуру, которая была на нем до этого. Кстати, просто о температуре космоса говорить несколько некорректно – можно рассуждать только о температуре какого-либо тела, будь оно в твердом, жидком или газообразном состоянии. А абсолютный вакуум температуру иметь не может.

Следует заметить, что температура в космосе может распространяться не только теплообменом, а также посредством теплового излучения – когда при соударениях атомов и молекул происходит их возбуждение с испусканием электромагнитных волн. Поэтому наш термометр в космосе потихоньку, но всё же начнет отдавать своё тепло посредством излучения.

Если мы находимся вдали от звёзд, способных своим излучением нагреть термометр, то температура в нем с течением времени снизится практически до абсолютного нуля: до -270 градусов Цельсия. Эту температуру обеспечивает реликтовое излучение, находящееся в космосе со времен Большого взрыва (как известно, абсолютный ноль, составляющий -273 градуса, существовать в природе не может).

Если же мы поместим термометр недалеко от МКС, то Солнце своим излучением нагреет его примерно до +150 градусов. В тени термометр покажет около -150 градусов. Как еще один пример рассмотрим Меркурий – самую близкую к Солнцу планету. На солнечной стороне температура достигает +350 градусов, а на теневой стороне -170 градусов.

Вообще, почему-то принято считать, что на орбите царит адский холод. Но для космических аппаратов наибольший враг – это жара. Работающие на аппаратах и зондах системы выделяют тепло, которое само по себе в космос отводится крайне плохо по изложенным выше причинам. Приходится выдумывать специальные системы для отвода тепла. По этой же причине космические аппараты завертывают в экранно-вакуумную теплоизоляцию – специальный полимер с металлическим напылением, напоминающий золотую фольгу. ЭВТИ предохраняет аппарат от нагревания солнечными лучами, эффективно отражая инфракрасное излучение.

Сообщающиеся сосуды

Сообщающимися называются сосуды, которые имеют общее дно либо соединены трубкой. Уровень однородной жидкости в таких сосудах всегда одинаков, независимо от их формы и сечения.

Если ρ1 = ρ2, то h1 = h2 и ρ1gh1 = ρ2gh2, где:

p — плотность жидкости,

h — высота столба жидкости,

g = 9,8 м/с2.

Если жидкость в сообщающихся сосудах неоднородна, т. е. имеет разную плотность, высота столба в сосуде с более плотной жидкостью будет пропорционально меньше.

Высоты столбов жидкостей с разной плотностью обратно пропорциональны плотностям.

Гидравлический пресс — это механизм, созданный на основе сообщающихся сосудов разных сечений, заполненных однородной жидкостью. Такое устройство позволяет получить выигрыш в силе для оказания статического давления на детали (сжатия, зажимания и т. д.).

Если под поршнем 1 образуется давление p1 = f1/s1, а под поршнем 2 будет давление p2 = f2/s2, то, согласно закону Паскаля, p1 = p2

Следовательно,

Силы, действующие на поршни гидравлического пресса F1 и F2, прямо пропорциональны площадям этих поршней S1 и S2.

Другими словами, сила поршня 1 больше силы поршня 2 во столько раз, во сколько его площадь больше площади поршня 2. Это позволяет уравновесить в гидравлической машине с помощью малой силы многократно бóльшую силу.

Самая холодная зона в космосе

Ранее отмечалось, что прогревание пространства, образованного между звёздами, происходит посредством реликтового излучения. В связи с этим температура, наблюдаемая во Вселенной, не опускается ниже, чем 270 градусов. Однако, как показывает практика, в ней могут присутствовать и участки с более низкими температурными режимами.

В 1998 г. с использованием телескопического устройства под названием Хаббл, обнаружено, что температура в космосе по Цельсию непостоянна и низка. Аппаратом замечено облако из пылевых и газовых частиц. В некоторых зонах прослеживалось его значительное расширение.

Образование туманности под названием Бумеранг произошло в ходе явления, получившего название «звёздный ветер». Процесс является крайне интересным. Суть заключается в том, что из центральной части звезды с внушительной скоростью как бы «выдувается» определённый поток. Он относится к материи, которая, в свою очередь, проникает в космическое пространство с разреженной средой, а затем охлаждается по той причине, что происходит расширение.

Учёные убеждены, что температурный режим в этой зоне равняется всего 1 градус по Кельвину или минус 272 по Цельсию. Это самая низкая зафиксированная астрономами температура во всей Вселенной. К слову, расстояние между Бумерангом и Землей составляет 5 000 световых лет. Он находится в группе звёзд Центавра.

Таким образом, в статье был рассмотрен ответ на вопрос, какова температура в космосе по Цельсию.

Вселенная > Как холодно в космосе?

Какая температура в открытом космосе на орбите? Узнайте, насколько холодно в космическом пространстве, температура вакуума, абсолютный ноль, значение в тени.

Если бы у нас была возможность путешествовать между звездами и проходить сквозь межгалактическое пространство, то пришлось бы оказаться в довольно морозных местах. Так что не забудьте положить несколько свитеров, потому что будет холодно. Но насколько холодно в пространстве и какая температура в космосе?

Ну, в отличие от вашего дома, машины и бассейна, в вакууме нет температуры. Поэтому поднятый вопрос, на самом деле, звучит довольно глупо. Только если вы сами оказались в пространстве, то можете определить, какая температура в открытом космосе за бортом корабля.

Существует три способа передачи тепла: проводимость, конвекция и излучение. Нагрейте одну сторону металлической трубы, и температура передастся второй (проводимость). Циркулярный воздух способен переносить нагрев с одной стороны помещения в другую (конвекция). Но в вакууме срабатывает только последний метод.

Объект поглощает фотоны энергии и нагревается. Одновременно с этим фотоны производят излучение. Нагрев происходит, если объект больше поглощает, чем излучает. В противном случае, он будет остывать.

Есть черта, когда вы не сможете получить больше энергии от объекта. Это минимально возможная температура, приравниваемая к абсолютному нулю. Но и здесь есть один интересный момент – вам никогда не добраться к этой отметке.

Давайте посетим Международную космическую станцию с ее температурой в космосе на орбите. Неизолированный металл при постоянном потоке солнечного света нагревается до 260°C. Это невероятно опасно для космонавтов, которые еще и вынуждены выходить в открытый космос. Поэтому приходится наносить защитное покрытие. А вот в тени объект остывает до — 100°C.

Космонавты могут ощущать резкие перепады температуры, в зависимости от того, какой стороной повернуты к Солнцу. Конечно, это компенсируется скафандрами с системами нагрева и охлаждения.

Пойдем еще дальше. Чем сильнее вы отдаляетесь от Солнца, тем температура в космосе становится ниже. Поверхностная температура Плутона достигает -240°C (на 33 градуса выше абсолютного нуля). Температура газа и пыли между звездами Млечного Пути – на 10-20 градусов выше абсолютного нуля.

Если вы забрались максимально далеко, то получите температуру в 2.7 Кельвинов (-270.45°C). Это уже температура реликтового излучения, пронизывающего всю Вселенную. Поэтому да, в космосе чертовски холодно!

Измерение температуры

Одним из важнейших моментов в ситуации, которую мы описали выше будет умение спокойно оценить ситуацию. При выявлении проблемы, когда температура держится и не падает уже достаточно долго, не нужно напрасно переживать и сразу бежать к врачам. Для начала нужно попробовать исключить ошибку, которая иногда происходит при неправильном измерении и в целом при ошибочном способе измерения. Часто так случается, что основной проблемой и причиной беспокойства в итоге оказывается неисправно работающий градусник. Проверенные временем ртутные термометры работают достаточно стабильно, а вот электронные более подвержены поломкам, особенно, если при покупке вы решили сэкономить и выбрали бюджетный вариант. Но и ртутные градусники не являются образцом идеальной работы, поэтому перепроверку стоит проводить иным прибором, который раньше не использовался, для сопоставления данных и уверенности в подтвержденном результате, если так все таки произойдет.

Самым частоупотребляемым и удобным способом является подмышечное измерение температуры. Существует еще два метода: ректальное и измерение в полости рта (они менее удобны и при измерении могут дать показатели слегка выше, чем основной).

Самыми главными требованиями будут такие: измерение обязательно проводить сидя и в состоянии спокойствия. Температура окружающего вас пространства в помещении должна быть нормальной (комнатной). Если вы станете пренебрегать данными требованиями и проводить проверку в слишком жарком помещении или после нагрузок, температура будет выше и результат не отобразит в полной мере действительное положение вещей.

Также стоит упомянуть о том, что для многих людей характерно состояние, при котором у них непостоянная температура тела (если с утра она в пределах нормы, то ближе к вечеру может приблизиться к значению 37 °C либо 37.1 °C). Для таких людей колебание температурного режима тела является индивидуальной нормой. Но не стоит забывать, что перепады иногда характерны и для развития некоторых заболеваний, поэтому при наличии данной симптоматики, все таки желательно обратиться к врачу-специалисту.

Высокая температура у ребенка

Ребёнок не скажет, что у него высокая температура. Даже уже сравнительно большие дети, включая учащихся в начальной школе, как правило, не могут правильно оценить своё самочувствие. Поэтому родителям необходимо внимательно следить за состоянием ребёнка. Заподозрить повышение температуры можно по следующим признакам:

  • ребёнок становится неожиданно вялым или, наоборот, беспокойным и капризным;
  • его мучает жажда (всё время просит пить);
  • слизистые оболочки становятся сухими (сухость губ, языка);
  • яркий румянец или, наоборот, непривычная бледность;
  • глаза краснеют или блестят;
  • ребенок потеет;
  • учащается пульс и дыхание. Нормальный пульс составляет 100-130 ударов в минуту во сне и 140-160 во время бодрствования. К двум годам частота снижается до 100-140 ударов в минуту. Нормальная частота дыхания также зависит от возраста, для двухмесячного ребенка она составляет 35-48 дыханий в минуту, для возраста от года до трех 28-35 дыханий.

Измерять температуру тела в подмышечной или паховой впадине можно ртутным термометром (он наиболее точно показывает температуру), ректально – только электронным. Ректально можно измерять температуру только у маленького ребенка (до 4-5 месяцев), более старшие дети противятся процедуре, так как она неприятна. Для ректального измерения температуры наконечник термометра смазывается детским кремом, ножки ребенка поднимаются, как при подмывании. Наконечник термометра вводится в прямую кишку на глубину 2-х см.

Не следует забывать, что у детей до года нормальной температурой считается температура до 37,5°C , и даже до 3-х лет такая температура не всегда означает, что ребенок болен. Нельзя мерить температуру, когда ребенок сильно беспокоится, плачет, или он сильно укутан – температура в этих случаях будет ожидаемо выше. Повысить температуру тела могут также горячая ванна или слишком высокая температура в комнате.

У маленьких детей температура может подниматься вплоть до 38,3°C по причинам, не связанным с заболеваниями, таким как:

  • перегрев (вследствие чрезмерного укутывания, нахождения под прямыми солнечными лучами или нарушения питьевого режима), особенно в возрасте до 3-х месяцев;
  • крик;
  • запоры (если ребенок тужится, температура может вырасти);
  • прорезывание зубов (одна из наиболее частых причин).

Если не похоже, что температура вызвана одной из этих причин, она держится и не спадает или, тем более, растет, необходимо срочно обратиться к врачу. При температуре выше 38°C надо обратиться к врачу в любом случае.

Возможные причины повышения

Если вы заметили, что уже очень длительное время температура у вас превышает норму и понять, что происходит, самостоятельно не получается, то самым умным решением в этом случае будет обращение к врачу. Только длительное и профессиональное обследование у специалистов позволит определить, как присутствие заболевания, так и состояние для вашего организма, которое является безопасной нормой. Но, полезно будет также ознакомиться с возможными причинами, которые вызывают дискомфортные симптомы:

  • это может быть вариантом нормы;
  • изменения организма женщины, которая вынашивает ребенка (гормональный фон);
  • термоневроз;
  • температурный след уже перенесенных заболеваний;
  • развитие опухоли или другое онкологическое заболевание;
  • туберкулез;
  • разные виды инфекции;
  • СПИД;
  • заболевания кишечника.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Количество теплоты: формула, расчет Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspЭнергия топлива: удельная теплота сгорания + ПРИМЕРЫ

Все неприличные комментарии будут удаляться.

Проверено экспертом

Обозначается удельная теплоемкость буквой c и применяется в формуле для расчета количества теплоты:

где Q – это количество теплоты,c – удельная теплоемкость,m – масса тела,t2 и t1 – соответственно, конечная и начальная температуры тела.

Формула удельной теплоемкости: c = Q / m*(t2 — t1)

По этой формуле можно рассчитать количество тепла, которое нам необходимо, чтобы нагреть конкретное тело до определенной температуры. Удельную теплоемкость различных веществ можно найти из соответствующих таблиц.

Также из этой формулы можно выразить:

m = Q / c*(t2-t1) — массу телаt1 = t2 — (Q / c*m) — начальную температуру телаt2 = t1 + (Q / c*m) — конечную температуру телаΔt = t2 — t1 = (Q / c*m) — разницу температур (дельта t)

Что делать при температуре 41 °С?

При повышении температуры до 41 °С градуса у ребенка или взрослого необходимо:

  • обеспечить больному полный покой и постельный режим, устранив звуковые и зрительные раздражители;
  • дать жаропонижающее средство (в данной ситуации препаратом выбора являются комплексные лекарственные средства, содержащие в своем составе парацетамол в качестве активного компонента, например, РИНЗАСИП с витамином C7);
  • вызвать врача или бригаду скорой помощи;
  • обеспечить больного обильным теплым витаминизированным питьем, которое поможет восполнить нарушенный водный баланс, а также вывести из организма токсические вещества и продукты распада (каждые 100 мл потерянной с потом воды необходимо восполнять 150 мл жидкости);
  • избегать перегрева (чтобы избежать критического повышения температуры внутренних тканей и органов, категорически не рекомендуется одевать больного в очень теплую одежду и чрезмерно укутывать);
  • поддерживать оптимальный температурный режим в помещении (температура воздуха не должна превышать 18–20 °С, влажность – 50–60 %);
  • использовать физические способы охлаждения тела – обтирание теплой водой, особенно на участках прохождения кровеносных сосудов (шея, подмышечные впадины), наложение прохладных компрессов, обдувание воздухом2,3.

Задачи на количество теплоты с решениями

Формулы, используемые на уроках «Задачи на количество теплоты,
удельную теплоемкость».

1 г = 0,001 кг;     1 т = 1000 кг;    1 кДж = 1000 Дж;    1 МДж = 1000000 Дж

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1.
 В железный котёл массой 5 кг налита вода массой 10 кг. Какое количество теплоты нужно передать котлу с водой для изменения их температуры от 10 до 100 °С?

При решении задачи нужно учесть, что оба тела — и котёл, и вода — будут нагреваться вместе. Между ними происходит теплообмен. Их температуры можно считать одинаковыми, т. е. температура котла и воды изменяется на 100 °С — 10 °С = 90 °С. Но количества теплоты, полученные котлом и водой, не будут одинаковыми. Ведь их массы и удельные теплоёмкости различны.

Задача № 2.
 Смешали воду массой 0,8 кг, имеющую температуру 25 °С, и воду при температуре 100 °С массой 0,2 кг. Температуру полученной смеси измерили, и она оказалась равной 40 °С. Вычислите, какое количество теплоты отдала горячая вода при остывании и получила холодная вода при нагревании. Сравните эти количества теплоты.

Задача № 3.
 Стальная деталь массой 3 кг нагрелась от 25 до 45 °С. Какое количество теплоты было израсходовано?

Задача № 4.
 В сосуде содержится 3 л воды при температуре 20 °С. Сколько воды при температуре 45 °С надо добавить в сосуд, чтобы в нём установилась температура 30 °С? Необходимый свободный объём в сосуде имеется. Теплообменом с окружающей средой пренебречь

Задача № 5.
 На сколько градусов изменилась температура чугунной детали массой 12 кг, если при остывании она отдала 648000 Дж теплоты?

Задача № 6.
 По графику определите удельную теплоёмкость образца, если его масса 50 г.

Задача № 7.
 Для нагревания медного бруска массой 3 кг от 20 до 30 °С потребовалось 12000 Дж теплоты. Какова удельная теплоемкость меди?

Задача № 8.
 Нагретый камень массой 5 кг, охлаждаясь в воде на 1 °С, передает ей 2,1 кДж энергии. Чему равна удельная теплоемкость камня?

Задача № 9.
 Какое количество теплоты потребуется для нагревания на 1 °С воды объемом 0,5 л; олова массой 500 г; серебра объемом 2 см3; стали объемом 0,5 м3; латуни массой 0,2 т?

Задача № 10.
 Какое количество теплоты получили алюминиевая кастрюля массой 200 г и находящаяся в ней вода объемом 1,5 л при нагревании от 20 °С до кипения при температуре 100 °С?

Задача № 11.
 а) Воздух, заполняющий объем 0,5 л в цилиндре с легким поршнем, нагрели от 0 до 30 °С при постоянном атмосферном давлении. Какое количество теплоты получил воздух? б) В порожнем закрытом металлическом баке вместимостью 60 м3 под действием солнечного излучения воздух нагрелся от 0 до 20 °С. Как и на сколько изменилась внутренняя энергия воздуха в баке? (Удельная теплоемкость воздуха при постоянном объеме равна 720 Дж/кг-°С.)

Задача № 12.
  ОГЭ
 Металлический цилиндр массой m = 60 г нагрели в кипятке до температуры t = 100 °С и опустили в воду, масса которой mв = 300 г, а температура tв = 24 °С. Температура воды и цилиндра стала равной Θ = 27 °С. Найти удельную теплоёмкость металла, из которого изготовлен цилиндр. Удельная теплоёмкость воды св = 4200 Дж/(кг К).

Задача № 13.
 В теплоизолированном сосуде сначала смешивают три порции воды 100 г, 200 г и 300 г с начальными температурами 20 °C, 70 °C и 50 °C соответственно. После установления теплового равновесия в сосуд добавляют новую порцию воды массой 400 г при температуре 20 °C. Определите конечную температуру в сосуде. Ответ дайте в °C, округлив до целого числа. Теплоёмкостью калориметра пренебрегите.

Решение.

Ответ: 39 °С.

Задача № 14. (повышенной сложности)
 Стальной шарик радиусом 5 см, нагретый до температуры 500 ˚С, положили на лед, температура которого 0 ˚С. На какую глубину погрузится шарик в лед? (Считать, что шарик погрузился в лед полностью. Теплопроводностью шарика и нагреванием воды пренебречь.)

Дано: R = 0,05 м;   t1 = 500 ˚С;   t2 = 0 ˚С;
ρ1 (плотность стали) = 7800 кг/м3.;
ρ2 (плотность льда) = 900 кг/м3.
c (удельная теплоемкость стали) = 460 Дж/кг •˚С,
λ (удельная теплота плавления льда) = 3,3 • 105 Дж/кг,

Найти: h – ?

Конспект урока «Задачи на количество теплоты».

Посмотреть конспект урока по теме «Количество теплоты. Удельная теплоемкость»

Следующая тема: «ЗАДАЧИ на сгорание топлива с решениями».

Кельвин

Лорд Уильям Кельвин (1824–1907) был шотландским физиком, который изобрел шкалу Кельвина (K) в 1854 году. Она основана на идее абсолютного нуля, теоретической температуры, при которой все молекулярное движение прекращается и никакая различимая энергия не может быть измерена. В теории, нулевая точка на шкале Кельвина является минимально возможной температурой, которая существует во вселенной: -273.15ºC.

Шкала Кельвина использует ту же единицу деления по шкале Цельсия. Однако он сбрасывает нулевую точку на абсолютный ноль: -273,15 ° C. Таким образом, температура замерзания воды составляет 273,15 К (градуировки на шкале называются Кельвинами, и ни термин «градус», ни символ º не используются), а 373,15 К — точка кипения воды.

Шкала Кельвина, как и шкала Цельсия, является стандартной единицей измерения СИ. Обычно используется в научных измерениях. Поскольку на  Кельвина нет отрицательных чисел (так как теоретически ничто не может быть холоднее абсолютного нуля), очень удобно использовать значения Кельвина при измерении экстремально низких температур в научных исследованиях . (Три шкалы сравниваются на рисунке 1.)

Рисунок 1: Сравнение трех различных температурных шкал.

Хотя это может показаться запутанным, каждая из трех обсуждаемых температурных шкал позволяет нам измерять тепловую энергию немного по-разному. Измерение температуры в любой из трех шкал можно легко преобразовать в другую шкалу, используя приведенные ниже простые формулы.

Из по Фаренгейту по Цельсию Кельвину
ºF F (ºF — 32) /1,8 (ºF-32) * 5/9 + 273,15
ºC (ºC * 1,8) + 32 C ºC + 273,15
K (К-273.15) * 9/5 + 32 К — 273,15 K

Таблица 1: Преобразование температуры

Зависит ли показатель температуры от окружающей среды

В мире есть много мест, где телу может быть очень жарко или, наоборот, очень холодно. Не стоит забывать и о зонах резко-континентального климата. Часто самым большим испытанием для спортсменов становится акклиматизация. В высоких горах значение температурных показателей может резко изменяться, создавая тяжелую нагрузку на организм человека.

Наш организм является теплокровным, умеет сохранять температурное значение вне зависимости от условий окружающей среды. Однако случай Уилли Джонса показал, что тепловой удар способен нанести сильный вред. Само тело человека не может переносить сильные температурные нагрузки, поэтому изменения буквально на 2° уже негативно влияют на организм. Появляются спутанность сознания, головокружение, недомогание и прочие симптомы.

Часто при повышении этого значения люди вспоминают о заболеваниях. Действительно, активизация иммунной системы приводит к текучке химических реакций, которая становится причиной высокой температуры. Так наш организм создает «некомфортные» условия для возбудителя заболеваний, чтобы уничтожить его.