Теплопередача и тепловые явления
Различайте способы теплопередачи и рассчитывайте теплоту при нагревании и плавлении.
Вопросы и ответы
Выберите ответ мысленно и откройте пояснение для проверки.
-
Один конец металлической ложки опустили в горячую воду. Вскоре нагрелся и другой конец ложки. Каким способом энергия передалась вдоль металла?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Теплопроводностью
Энергия передаётся вдоль твёрдого металла. Поток самого металла от горячего конца к холодному для этого не нужен — это теплопроводность.
-
Над радиатором отопления тёплый воздух поднимается, а на его место поступает более холодный. Как называется перенос энергии этим потоком воздуха?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Конвекция
При конвекции внутреннюю энергию переносят движущиеся слои жидкости или газа. Здесь поток создаёт нагретый возле радиатора воздух.
-
Каким способом энергия от Солнца проходит через почти пустое пространство до верхней границы атмосферы Земли?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Излучением
Солнечная энергия приходит с электромагнитным излучением. Для его распространения не нужна вещественная среда.
-
Воду массой 0,25 кг нагрели на 12 °C. Сколько теплоты получила вода, если её удельная теплоёмкость равна 4 200 Дж/(кг·°C)?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 12 600 Дж
При нагревании Q = cmΔt. Подставляем 4 200 × 0,25 × 12 и получаем 12 600 Дж.
-
Две пластинки одинаковой массы, сделанные из металлов с разной удельной теплоёмкостью, получили одинаковое количество теплоты. Обе оставались твёрдыми. У какой пластинки температура увеличилась сильнее?
Ответ и пояснение
Верный ответ: У пластинки с меньшей удельной теплоёмкостью
При заданных в задаче условиях Δt = Q/(cm). При равных Q и m меньшее значение c даёт большее изменение температуры.
-
При нормальном атмосферном давлении 0,20 кг льда при 0 °C полностью растаяло. Сколько теплоты получил лёд при плавлении? Удельная теплота плавления — 330 кДж/кг.
Ответ и пояснение
Верный ответ: 66 кДж
При плавлении Q = λm, то есть 330 × 0,20 = 66 кДж. Лёд получает энергию, хотя температура при плавлении остаётся равной 0 °C.
-
Из холодильника достали сухую закрытую стеклянную бутылку. Через некоторое время на её наружной стенке появились капли. Какой процесс дал эти капли?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Конденсация водяного пара из воздуха
Воздух у холодной поверхности охлаждается. При достаточном охлаждении водяной пар конденсируется, образуя капли жидкой воды.
-
В теплоизолированном сосуде смешали 200 г воды при 60 °C и 200 г воды при 20 °C. Удельную теплоёмкость воды считаем постоянной, теплоёмкостью сосуда пренебрегаем, испарения нет. Какой станет температура смеси?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 40 °C
Тёплая вода теряет столько же энергии, сколько получает холодная. При равных массах одна порция охлаждается на столько же градусов, на сколько нагревается другая. Температура смеси находится посередине: (60 + 20) ÷ 2 = 40 °C.
Почему нагревается металлическая ложка в кружке и откуда на холодной бутылке берутся капли? В этом тесте по тепловым явлениям для 8 класса вы определите, где энергия передаётся теплопроводностью, конвекцией или излучением, и проследите, что происходит с водой при смене агрегатного состояния.
Расчётные задачи помогут различить удельную теплоёмкость и удельную теплоту плавления. Сначала проверьте, меняется ли температура вещества или оно переходит в другое состояние. В последней задаче пригодится тепловой баланс: одна порция воды отдаёт столько энергии, сколько получает другая.