За нормальних умов
гази є ізоляторами.
Якщо повітря між
дисками нагріти, конденсатор розрядиться.
Нагрітий газ – провідник!
Однак в окремих
випадках можна помітно підвищити електропровідність газу. Достатньо, наприклад,
піднести полум’я сірника до зарядженого електроскопа, як він відразу ж
розряджається.
Іонізація – це процес утворення
позитивних і негативних іонів та вільних електронів з
молекул (атомів)
Повітря, як і інші гази, можна зробити
електропровідним, діючи на нього ультрафіолетовим, рентгенівським і
радіоактивним випромінюванням.
Для відривання електрона від атома необхідна певна
енергія, що називається енергією іонізації.
Іонізація газів під час нагрівання пояснюється тим, що деякі молекули починають рухатися так швидко, що частина з них під час зіткнення розпадається, перетворюючись на іони. Чим вища температура газу, тим більше утворюється іонів.
Процес утворення
іонів називають іонізація газу, а збудників іонізації – іонізаторами.
Протилежним процесу іонізації газів є процес рекомбінації — возз’єднання
протилежно заряджених частинок у нейтральні молекули.
Електричний струм у
газах являє собою напрямлений
рух вільних електронів, позитивних і
негативних іонів.
Електричний струм у
газах інакше називають електричним або газовим розрядом.
Проходження
електричного струму через газ називається газовим розрядом.
Причина (умови) виникнення газового розряду:
ü Нагрівання
газу;
ü Досить
сильне електричне поле;
ü Досить розріджений
газ.
ü Опромінення
газу рентгенівським, ультрафіолетовим чи ядерним випромінюванням.
Домашня робота. Вчити § 33, впр 33 (1 – 4).
З послідовним з’єднанням ви вже зустрічалися,
а тепер розглянемо його
детальніше.
Послідовне з’єднання - це з’єднання провідників, яке не має
розгалуджень: елементи кола розташовані послідовно один за одним.
Зверніть увагу: якщо один із послідовно з’єднаних провідників
вийде з ладу, то решта теж не працюватимуть, бо коло буде розімкненим.
Розглянемо електричне коло з послідовно з'єднаних джерела струму,
двох електроламп, амперметра та вимикача.
Замкнемо електричне коло та виміряємо силу струму на різних
ділянках
електричного кола.







РОЗВ'ЯЖЕМО ЗАДАЧ:
1. Резистори, опори яких 2 і 3 Ом,
з’єднані послідовно й підключені до джерела постійної напруги 15 В. Яким є опір
цієї ділянки кола? Знайдіть силу струму в колі та напругу на кожному резисторі.
2. Резистори, опори яких 30 і 60 Ом,
з’єднані послідовно й підключені до батарейки. Напруга на першому резисторі 3
В. Яка напруга на другому резисторі?
1. Як обчислити силу струму в електричному колі за послідовного з’єднання його
елементів?
2. Як обчислити повну напругу в електричному колі, якщо є виміряні
значення напруг кожної з його ділянок, що з’єднані послідовно?
3. Як обчислити загальний опір
кола, яке складається з послідовно з’єднаних провідників?
Домашнє завдання
Опрацювати § 31, Вправа № 31 (3,4).
Вивчити § 27, вправа 27(2-4).
Джерела електричного струму - пристрої, що перетворюють
різні види енергії на електричну енергію.
Види джерел електричного струму:
1. Фізичні - електрофорна машина, турбогенератори електростанцій,
фото - і термоелементи.
2. Хмічні - гальванічні елементи й акумулятори.
Опрацювати § 24, 25 ст.127-134.(зап. 5 ст.134 - письмово).
Вправа 24(3, 4), Вправа 25(3)
1. Два однакових заряди перебувають на певній відстані. Як зміниться сила їх взаємодії, якщо величини кожного із зарядів збільшити удвічі?
Розв’язання: Сила взаємодії збільшиться в 4 рази.
2. Як зміниться сила взаємодії між двома точковими зарядами, якщо відстань між ними збільшити в 4 рази; зменшити у 3 рази?
Розв’язання: Збільшиться у 9 разів.
3. Дві однакові кульки мають заряди +2 мкКл і -8 мкКл. Як зміняться їхні заряди, якщо доторкнутися ними одна до одної й розвести на певну відстань?
Розв’язання:Оскільки кульки однакові, то після дотику їх сумарний заряд розподілиться навпіл. Отже, q = = -3 (мкКл) — заряд кожної кульки.
4. Електричні заряди двох хмар дорівнюють відповідно 20 Кл і -30 Кл. Середня відстань між хмарами 30 км. Із якою силою взаємодіють хмари? Геометричними розмірами хмар знехтувати.
СІ r = 30 000 м
Розв’язання: За законом Кулона F = k ∙ ; [F] =
∙
= Н;
F = 9 ∙ 109 ∙ = 60 ∙ 103 (H) = 60 (кН).
Відповідь: F = 60 кН.
Завдання: § 22 — вивчити: вправа 22( 4, 5 — письмово).
План
1. Взаємодія заряджених тіл
2. Означення електричного поля
3. Властивості електричного поля.
4. Зображення електричного поля графічно
5. Вплив електричного поля на організм людини
Кипіння. Питома теплота пароутворення.ТЕСТ (13-письмово в зошиті)
Задача 1. На графіку показана залежність температури Т речовини від часу t. В початковий момент часу речовина знаходилось в твердому стані. Яка точка відповідає закінченню процесу плавлення?
Розв’язання: Розглянемо графік. На ділянці
1-2 температура тіла змінюється – воно
нагрівається. Коли тіло нагріється до
температури плавлення, температура його
перестане змінюватись до того часу поки
тіло не розплавиться. Після цього
температура знову почне збільшуватись, так
як буде нагріватися рідина, що утворилась.
Точка 3, що знаходиться в кінці горизонтальної ділянки
і є точкою закінчення процесу плавлення.
Відповідь: точка 3.
Задача 2. На графіку показана залежність температури води в чайнику від часу. Такий вигляд графіка можливий, якщо
1) перші 20 хвилин чайник стояв на гарячій
плиті, а потім 20 хвилин – на столі;
2) перші 20 хвилин чайник стояв на столі, а
потім 20 хвилин– на гарячій плиті;
3) всі сорок хвилин чайник стояв на столі;
4) всі сорок хвилин чайник стояв на гарячій
плиті.
Розв’язання: Температура спочатку є сталою
– так буває під час кипіння, або пароутворення. Потім температура знижується – вода охолоджується. Отже, чайник стояв на плиті і кипів, після цього охолоджувався на столі.
Відповідь: 1) перші 20 хвилин чайник стояв на гарячій плиті, а потім 20 хвилин – на столі.
Задача 3. Скільки теплоти виділиться у процесі конденсації 100 г спирту, взятого при температурі кипіння?
Дано:
m = 100 г = 0,1 кг
r = 900∙103 Дж/кг
Q - ?
Розв’язання:
Кількість теплоти, що виділяється у процесі конденсації при температурі кипіння рідини, визначається: Q = r∙m
Q = 900∙103∙0,1 = 0,9∙105 Дж
Відповідь: Виділиться 0,9∙105 Дж теплоти.
Задача 4. Яку кількість теплоти треба надати 50 г води, температура якої 00С, щоб довести її до кипіння і перетворити половину її в пару?
Дано:
m1 = 50 г = 0,05 кг
m2 = 25 г = 0,025 кг
c = 4200 Дж/кг 0С
r = 2,3∙106 Дж/кг
t1 = 0 0С
t2 = 100 0С
Q - ?
Розв’язання:
Шукана кількість теплоти визначається сумою теплот для нагрівання 50 г води до 1000С і випаровування 25 г води.
Загальна кількість витраченої енергії:
Q = Q1 + Q2
Q1 – енергія, яка необхідна для нагрівання води до температури кипіння:
Q1 =cm1 (t2 − t1)
Q2 - енергія, необхідна для перетворення води в пару: Q2 =r ∙ m2
Отже, Q = cm1 (t2 − t1) + r ∙ m2
Q = 4200 Дж/кг∙0С ∙ 0,05 кг ∙ 100 0С + 2,3∙106 Дж/кг ∙ 0,025 кг = 78,5 кДж
Відповідь: необхідно 78,5 кДж теплоти.
Задача 5. В алюмінієвий калориметр масою 0,5 кг , в якому знаходиться 1 кг води при 100С, впустили 100 г водяної пари температурою 1000С. Яка температура буде в калориметрі після встановлення теплової рівноваги? Втратами теплоти знехтувати.
Дано:
m1 = 0,5 кг
m2 = 1 кг
m3 = 0,1 кг
c = 4200 Дж/кг 0С
r = 2,3∙106 Дж/кг
t1 = t2 = 100C
t3 = 100 0С
t - ?
Розв’язання:
Складаємо рівняння теплового балансу: у лівій його частині запишемо кількість теплоти, яку отримали калориметр і вода в ньому; у правій частині – кількість теплоти, яку віддали пара і вода, утворена з неї, у процесі охолодження:
cm1( t - t1)+cm2(t - t2) = rm3+ cm3(t3 - t)
Звідси: 5060 ∙ t = 31840 0C
t = 63 0C.
Повторити параграфи 12, 13, 14. Виконати вправу 14 № 2, 3
Дайте відповіді на запитання (письмово!):
1. Кількість теплоти, що витрачається на плавлення тіла, визначається за формулою...
2. Питома теплота плавлення вимірюється в...
3. Які тіла можуть плавитися — кристалічні чи аморфні?
4. Чому лід не відразу починає танути, якщо його внести з морозу в теплу кімнату?
5. Чи прискориться танення льоду в кімнаті, якщо його
накрити кожухом?
6. Чому замерзання води в тріщинах гір призводить до
їх руйнування
7. Бурулька зазвичай має хвилясту поверхню. Що
спричинює такий ефект?
8. Температура фотосфери на Сонці 6000°С. Із яких
матеріалів можна сконструювати апарат для дослідження фотосфери?
9. Чому взимку для охолодження двигунів автомобілів
використовують не воду, а, наприклад, тосол?
10. Під снігом посіви озимої пшениці надійно захищені від вимерзання. Поясніть, за яких умов сніговий покрив краще захищає посіви: взимку, при постійній температурі менше за 0 °С, чи ранньою весною, коли можливе тимчасове підвищення температури навіть до додатних значень?
Самостійна робота.
Задача 1. Яка саме кількість теплоти виділяється під час утворення 10 кг льоду? Питома теплота плавлення льоду 332 кДж/кг.
Задача 2. Яку кількість теплоти потрібно витратити, щоб розплавити 500 г свинцю, температура якого 27 °С?
Задача 3. У відрі знаходиться 5 л води при 50°С. Скільки льоду, що має температуру 0°С, може розтанути у цій воді? Теплообміном з оточуючим середовищем знехтувати.
Домашнє завдання.
Повторити § 11, 12. Вивчити визначення.
Для допитливих. Плавимо ложку в кип’ятку
Відео.
Оскільки у різних речовин атоми і молекули взаємодіють з неоднаковою силою, то для їх плавлення потрібна різна кількість теплоти. Для характеристики енергетичних затрат, пов’язаних із переходом речовини з твердого стану в рідкий, вводять фізичну величину, яка називається питомою теплотою плавлення, позначається λ (читається «лямбда»).
Питома теплота плавлення – це фізична величина, що показує яка кількість теплоти необхідна для перетворення 1 кг речовини із твердого стану в рідкий за температури плавлення.
Вимірюється в джоулях на кілограм
[λ ] = 1 Дж/кг.
Питому теплоту плавлення речовин визначають дослідним шляхом і фіксують у таблицях (Підручник. Додаток. Таблиця 3, ст. 230 ).
Обчислюємо кількість теплоти, яка необхідна для плавлення речовини або виділяється під час її кристалізації
Щоб визначити кількість теплоти, необхідну для плавлення твердого тіла будь-якої маси, треба питому теплоту плавлення речовини помножити на масу тіла:Задача 1. Скільки міді, що має температуру 1085 °C, можна розплавити, передавши їй кількість теплоти 295 кДж?
Дано:
t = 1085°C
Q = 295 кДж = 295•103 Дж
λ = 213000 Дж/кг
m - ?
Розв’язок.
Мідь дано при температурі плавлення. Отже,
Q = λm
Звідси: m =Q/λ
m = 295•103: 213•103 ≈ 1,4 кг
Відповідь: m ≈ 1,4 кг
Задача 2. Яку енергію необхідно затратити, щоб розплавити шматок свинцю масою m = 2кг, взятий при температурі t1 = 27 °C?
Дано: Підказка. Спочатку треба нагріти до температури
m = 2кг плавлення, а потім розплавити.
t1 = 27 °C Q=Q1+Q2.
с = 130 Дж/кг0С Q1 = cm (t2 − t 1)
t2 = 327 °C Q2= λm
λ = 24000 Дж/кг
Q - ?
Задача 3. Залізна заготовка охолодилася від 8000С до 0°С і
розплавила лід масою 3 кг, який взято при температурі 0°С.
Визначте масу заготовки, якщо вся енергія, що виділилася нею,
пішла на плавлення льоду.
Дано: Q1 = Q2
t1 = 800°C Q1 = c1m1(t1 - t2)
t2 = 0°C Q2 = λm
m2 = 3 кг c1m1(t1 - t2) =λm2
λ = 34•104 Дж/кг m1=λm / c1(t1 - t2)
c1 = 460 Дж/кг0С
m1 - ?
Перевірь себе. (усно, вивчити)
1. Який процес називають плавленням?
2. Як змінюється температура речовини в процесі плавлення? 3. Який процес називають кристалізацією?
4. Порівняйте температури плавлення і кристалізації речовини. 5. Питома теплота плавлення сталі становить 84 кДж/кг. Що це означає? 6. Від чого залежить кількість теплоти, що виділяється під час кристалізації речовини?
7. Яким є фізичний зміст питомої теплоти плавлення?
8. Як обчислити кількість теплоти, що необхідна для плавлення речовини або виділяється під час її кристалізації?
Домашнє завдання.
Вивчити: §11, 12( короткий конспект);
виконати вправу 11 (2, 3), вправу 12 (3, 4)
Контрольна робота 1.
Варіант 1
1 Температуру тіла позначають
літерою
А. Q Б. с В. t
Г. m
2 У якому стані речовина зберігає об’єм,
але легко змінює форму?
А. твердому
Б. рідкомуB.
газоподібному Г. У всіх трьох станах
3 Кількість теплоти визначають в
А. Дж Б. Дж/кг В. Дж/(кг∙К) Г. Дж/К
4 Що означає питома теплоємність
олії 1700 Дж/(кг∙К)?
5 Виразіть у кельвінах: 450С, 230С, 1110С.
6 Чому вода краще від інших рідин
охолоджує гарячі предмети? Поясніть.
7 На скільки градусів нагріється 3
кг чавуну при затраті 4600 Дж теплоти?
8 На що піде більше енергії: на нагрівання 150 г
води на 1 0С чи на нагрівання
110 г льоду від -3 до 0 0С? (Чому, обчислення.)
9 Алюмінієву кульку масою 840 г яка
має температуру 62 0С
опустили в посудину з водою масою 400г. В посудині встановилась
температура 22 0С. Яка була температура води?
Варіант 2
1 Кількість теплоти позначають
літерою
А. q
Б. t В. Q Г. С
2 Фізична величина, яка характеризує
стан теплової рівноваги системи тіл ..
А. маса Б. температура
В. питома теплоємність Г. кількість
теплоти
3 Питому теплоємність тіла вимірюють
в
А. Дж Б. Дж/кг В. Дж/К Г. Дж/(кг∙К)
4 Що означає питома
теплоємність кисню 920 Дж/(кг∙К)?
5
Яка з чайних ложок – алюмінієва чи срібна однакової маси більш придатна
для користування? Поясніть чому.
6 Виразити в градусах цельсія: 250К,
312К, 29К.
7 Скільки теплоти виділиться в
результаті зменшення температури свинцевої
пластинки масою 400г з 65 0С
до 35 0С?
8 Який об’єм води можна нагріти на
40 0С, затративши 58,8 МДж
теплоти?
9 Яку масу холодної води за температури 17 0 С необхідно долити у посудину, в якій міститься 800г гарячої води за температури 87 0С, якщо гаряча вода охолола
на 27 0С?
Питома
теплоємність — це фізична величина, яка характеризує речовину і
чисельно дорівнює кількості теплоти, яку необхідно передати речовині масою 1
кг, щоб нагріти її на 1 °С.
Одиниці вимірювання: с=1 Дж/кг∙°С.
Розгляньте таблиці питомих теплоємностей (ст.229).
(Числові значення питомих теплоємностей, подані в
Дж/кг∙°С і
Дж/кг∙К, є однаковими.)
Але ж зрозуміло, що супутник мав величезну механічну енергію: кінетичну, оскільки він рухався, та потенціальну, оскільки був високо над поверхнею Землі. Куди ж зникла колосальна енергія супутника?
Фізики пояснюють, що ця енергія передалася частинкам (молекулам, атомам, йонам) повітря та частинкам супутника, тобто перейшла в енергію всередині речовин. Цю енергію називають внутрішньою.
Ми вже знаємо, що кожна частинка речовини:
перебуває в стані безперервного хаотичного руху, завдяки чому має кінетичну енергію;
має потенціальну енергію, тому що частинки взаємодіють одна з одною (притягуються та відштовхуються).
Внутрішня енергія тіла — це сума кінетичної енергії теплового руху частинок, із яких складається тіло, і потенціальної енергії їхньої взаємодії.
Внутрішня енергія тіла змінюється:
зі зміною температури тіла
зі зміною агрегатного стану речовини
Повна механічна енергія — це сума кінетичної та потенціальної енергій системи тіл.
- Завдання: Вивчити § 3, контрольні запитання 1-5 ст.18 (усно).
- Вправа 3 №1-4 (усно), 5-письмово
Чи однаково натягнуті дроти ліній електропередач взимку і влітку?
Чому, прокладаючи нафтопроводи та газопроводи, у деяких
місцях роблять петлі?
Їдучи в поїзді, ви чуєте стукіт коліс. Це пов’язано з тим, що
на стисках рейок залишаються проміжки. Для чого це роблять?
Чому, якщо набрати повну пляшку холодної води та поставити її
відкритою в тепле місце, то згодом частина води з пляшки виллється?
Чому повітряна кулька, винесена з кімнати на мороз, зменшиться в об’ємі?
Немає коментарів:
Дописати коментар