Folie 1
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Der Prozess der Veränderung der inneren Energie, ohne den Körper oder den Körper selbst zu belasten. Wärmeleitfähigkeit Strahlung Wärmeleitfähigkeit Konvektion
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Beschreiben Sie die Energieumwandlungen in diesen Beispielen. 1 2 3 4 Möglichkeiten, die innere Energie zu verändern
Folie 4
Die Wärmemenge, die ein Körper aufnimmt (oder abgibt), hängt von seiner Masse, der Art des Stoffes und Temperaturänderungen ab. Die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes gibt an, wie viel Wärme erforderlich ist, um die Temperatur eines 1 kg schweren Stoffes um 1 °C zu ändern. Bezeichnet: C. Maßeinheit: 1 J / kg 0C. Q = cm(t2 – t1) Die Energie, die ein Körper bei der Wärmeübertragung aufnimmt oder verliert, wird als Wärmemenge bezeichnet. Berechnung der Wärmemenge Q Rossiyskaya Gazeta
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Bei der Wärmeleitung gelangt der Stoff selbst nicht vom erhitzten zum kalten Ende des Körpers. Wie wird Wärme übertragen? Findet eine Wärmeübertragung in der Schwerelosigkeit statt? gut Metalle, ihre Schmelzen, Feststoffe usw. schlecht Flüssigkeiten, Gase, poröse Körper, Erde... Wärmeleitfähigkeit ist die Übertragung von Energie von heißeren Körperteilen zu kälteren aufgrund thermischer Bewegung und Wechselwirkung. Wärmeleitfähigkeit Merkmale Wärmeleiter
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Warum erscheint Metall unter den gleichen Bedingungen in der Kälte kälter als Holz und bei Erwärmung heißer? Bei welchen Schuhen fühlen sich die Füße im Winter kälter an: geräumige oder enge? Erklären. Ein Holzlöffel in einem Glas heißem Wasser erwärmt sich weniger als ein Metalllöffel. Warum? Aus welchem Utensil lässt sich heißer Tee bequemer trinken: einem Aluminiumbecher oder einer Porzellantasse? Warum? Warum tragen die Bewohner Zentralasiens in der Hitze Baumwollgewänder und -hüte?
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Schmelzen 2. Wie verändert sich die Energie von Molekülen und ihre Anordnung? 1. Wie verändert sich die innere Energie eines Stoffes? 4. Verändern sich die Moleküle eines Stoffes beim Schmelzen? 5. Wie ändert sich die Temperatur eines Stoffes beim Schmelzen? 3. Wann beginnt der Körper zu schmelzen? Beim Erhitzen steigt die Temperatur. Die Geschwindigkeit der Teilchenoszillation nimmt zu. Die innere Energie des Körpers nimmt zu. Wenn ein Körper bis zum Schmelzpunkt erhitzt wird, beginnt das Kristallgitter zu kollabieren. Die Heizenergie wird zur Zerstörung des Rostes genutzt. Beim Schmelzen handelt es sich um den Übergang eines Stoffes vom festen in den flüssigen Zustand. Der Körper erhält Energie
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Unter Kristallisation versteht man den Übergang eines Stoffes vom flüssigen in den festen Zustand. Die Flüssigkeit gibt Energie ab 2. Wie verändert sich die Energie von Molekülen und deren Anordnung? 1. Wie verändert sich die innere Energie eines Stoffes? 4. Verändern sich die Moleküle eines Stoffes während der Kristallisation? 5. Wie ändert sich die Temperatur eines Stoffes während der Kristallisation? 3. Wann beginnt der Körper zu kristallisieren? Kristallisation
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Schmelzen, Erhitzen, Erstarren, Abkühlen. Eine physikalische Größe, die angibt, wie viel Wärme erforderlich ist, um 1 kg einer kristallinen Substanz am Schmelzpunkt in eine Flüssigkeit bei derselben Temperatur umzuwandeln, wird als spezifische Schmelzwärme bezeichnet. Angezeigt durch: Maßeinheit: Absorption Q Freisetzung Q t Schmelzen = t Erstarren
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„Die Grafik lesen“ 1. Zu welchem Zeitpunkt begann der Prozess des Schmelzens der Substanz? 4. Wie lange hat es gedauert: a) Erhitzen des Feststoffs; b) Schmelzen der Substanz; c) Abkühlung der Flüssigkeit? 2. Zu welchem Zeitpunkt kristallisierte die Substanz? 3. Wie hoch ist der Schmelzpunkt des Stoffes? Kristallisationstemperatur?
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Sieden ist eine intensive Verdampfung, die gleichzeitig im Inneren und an der Oberfläche einer Flüssigkeit auftritt. 2. Sieden ist ein Prozess, bei dem eine Flüssigkeit bei einer bestimmten und konstanten Temperatur für jede Flüssigkeit in Dampf übergeht, und zwar nicht nur an der Oberfläche, sondern im gesamten Flüssigkeitsvolumen. 3. Das Sieden erfolgt unter Wärmeaufnahme. 4. Wenn sich der Atmosphärendruck ändert, ändert sich auch der Siedepunkt: Mit zunehmendem Druck steigt der Siedepunkt. Erinnere dich daran...
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Unter Verdampfung versteht man den Übergang eines Stoffes vom flüssigen in den gasförmigen Zustand. 2. Wie verändert sich die Energie von Molekülen und ihre Anordnung? 1. Wie verändert sich die innere Energie eines Stoffes beim Verdampfen? 3. Verändern sich die Moleküle eines Stoffes beim Verdampfen? 4. Wie verändert sich die Temperatur eines Stoffes beim Verdampfen? Verdunstung ist ein Vorgang, bei dem Partikel (Moleküle, Atome) aus der Oberfläche einer Flüssigkeit oder eines Feststoffs herausfliegen. Verdampfung Die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsverdunstung hängt ab von: 1) der Art der Substanz; 2) Verdunstungsbereich; 3) Flüssigkeitstemperatur; 4) die Geschwindigkeit der Dampfentfernung von der Flüssigkeitsoberfläche.
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Unter Kondensation versteht man den Übergang eines Stoffes vom gasförmigen in den flüssigen Zustand. 2. Wie verändert sich die Energie von Molekülen und ihre Anordnung? 1. Wie verändert sich die innere Energie eines Stoffes bei der Kondensation? 3. Verändern sich die Moleküle eines Stoffes bei der Kondensation? Kommt es zum Verdampfungsprozess, muss der Flüssigkeit Wärme zugeführt werden, verwandelt sich der Dampf in eine Flüssigkeit, wird eine gewisse Wärmemenge freigesetzt. Die für die Verdampfung und Kondensation erforderliche Wärmemenge wird durch die Formel Q=L*m bestimmt, wobei L die spezifische Verdampfungswärme ist. Kondensation
Eine Wiederholungs- und Verallgemeinerungsstunde in Physik in der 8. Klasse zum Thema „Thermische Phänomene“ kann mit Hilfe einer Präsentation abwechslungsreicher gestaltet werden
„Thermische Phänomene in der Natur“, bestehend aus drei Abschnitten: Thermale Phänomene1, Thermale Phänomene2, Thermale Phänomene3.
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Vorschau:
MKOU „Bolscheleuschinskaja-Sekundarschule“
Physikunterricht in der 8. Klasse
Unterrichtsthema: Thermische Phänomene in der Natur
Lernziele:
- Fassen Sie in interessanter Form das erworbene Wissen der Studierenden zum Thema „Thermische Phänomene“ zusammen und festigen Sie es. Aggregatzustände der Materie. Phasenübergänge“.
- Zu lehren, die Manifestationen der untersuchten Muster im umgebenden Leben zu sehen, den Schülern beizubringen, Wissen in einer neuen Situation anzuwenden, die Fähigkeit zu entwickeln, umgebende Phänomene zu erklären, die Fähigkeiten zur Lösung qualitativer Probleme zu verbessern und den Horizont der Schüler zu erweitern.
- Entwickeln Sie die Fähigkeit zur Teamarbeit in Kombination mit selbstständigem Arbeiten und entwickeln Sie Kommunikationsfähigkeiten.
- Patriotische Gefühle und Stolz darauf zu kultivieren, dass der große Wissenschaftler M.V. in unserem Land gelebt und gearbeitet hat. Lomonosov, die Dichter V. Bryusov, F. Tyutchev, P. Vyazemsky und andere Dichter und Schriftsteller, die Gedichte und Prosa über die Natur Russlands schrieben.
Unterrichtsart: repetitiv – verallgemeinernd
Unterrichtsmethoden: verbal, visuell
Unterrichtsaufbau:
- Zeit organisieren. Bekanntgabe der Ziele und Zielsetzungen des Unterrichts.
- Einführung in die Lektion. Lesung eines Gedichts von P. Vyazemsky.
- Aktualisierung des Wissens der Studierenden zum Thema (Studierendenvortrag)
- Zusammenfassung der Lektion. Betrachtung.
- Hausaufgaben
Während des Unterrichts:
Zeit | Erwartetes Ergebnis | Organisationsformen | Lehreraktivitäten | Studentische Aktivitäten |
|
2 Minuten. | Organisatorischer Moment: Gespräch. (Folie Nr. 1-4 der Lehrerpräsentation) | Machen Sie sich mit den Phasen einer Lektion vertraut | Frontal | Begrüßt die Schüler; gibt das Thema der Lektion bekannt. | Die Lehrer werden begrüßt; Hören Sie zu, verstehen Sie den Unterrichtsplan |
3 Minuten. | Einführung in die Lektion. (Folie Nr. 5 der Lehrerpräsentation) Ein Student liest ein Gedicht von P. Vyazemsky. „Heute hat die Umgebung ein neues Aussehen angenommen, | Durch das Anhören des Gedichts wird ein besseres, sinnvolles Verständnis des Unterrichtsthemas, der Ziele und Zielsetzungen des Unterrichts erreicht. | Individuell, frontal | Gemeinsam mit den Schülern legt er die Ziele und Ziele des Unterrichts fest. | Diskutieren, verstehen. |
7 Min | Aktualisierung des Wissens der Studierenden zum Thema(Studentenvortrag „Thermische Phänomene“) | Sie werden die physikalische Bedeutung der Konzepte wiederholen: Aggregatzustand der Materie; Phänomene - Wärmeleitfähigkeit, Konvektion, Strahlung; Konzept des Phasenübergangs; Phänomene - Schmelzen, Kristallisation, Verdunstung, Kondensation; Sublimation, die den Schülern bereits aus früheren Unterrichtsthemen bekannt ist | Frontal | Bietet gemeinsam mit Studierenden Hilfestellung für Studierende und beantwortet aufkommende Fragen. | Schauen Sie sich die Folien Nr. 1-15 an Präsentationen, hören Sie zu, helfen Sie dem Studenten, der die Präsentation vorbereitet hat, und stellen Sie ihm Fragen. |
25 Min. | Qualitative Probleme lösen und interessantes Zusatzmaterial zum Thema studieren (Lehrerpräsentation Folien Nr. 7 - 40) | Sie lernen, die Manifestationen der untersuchten Muster im Leben um sie herum zu erkennen, sie lernen, Wissen in einer neuen Situation anzuwenden, sie entwickeln die Fähigkeit, umgebende Phänomene zu erklären, verbessern ihre Fähigkeiten bei der Lösung qualitativer Probleme und erweitern ihren Horizont. | Frontal | Verwendet Multimedia-Geräte und einen Computer. Stellt den Studierenden Fragen und zeigt diese Fragen in der Präsentation. Nachdem die Schüler eine Frage beantwortet haben, zeigt der Lehrer eine Folie mit der Antwort. Liest zusätzliches Material „In der Welt der interessanten Dinge“ | Sie hören zu, verstehen, ziehen Schlussfolgerungen, stellen Fragen und beantworten mündlich die Fragen des Lehrers aus der Präsentation. Die Schüler lesen die richtige Antwort auf der Präsentationsfolie. |
3 Minuten. | Zusammenfassung der Lektion. Betrachtung. Hausaufgaben (Lehrerpräsentation Folie Nr. 41-42) „In allen Jahrhunderten gab es eine verborgene Hoffnung, alle Geheimnisse der Natur zu enthüllen.“ V. Ya. Brjusow | Wissen zum Thema „Thermische Phänomene“ zusammenfassen und systematisieren Schreiben Sie Ihre Hausaufgaben auf. Machen Sie sich ein Bild davon, wie Sie Ihre Hausaufgaben erledigen können. | Frontal Individuell | Gibt Hinweise zur Verallgemeinerung und Systematisierung von Wissen, stellt gemeinsam mit den Studierenden fest, ob die Unterrichtsziele erreicht wurden. In welcher Stimmung verlassen die Schüler den Unterricht? Gibt Anweisungen zum Erledigen von Hausaufgaben: Wiederholen Sie den gesamten Stoff zum Thema. Erinnern Sie sich an grundlegende Konzepte. Wiederholen Sie Formeln und schauen Sie sich zuvor gelöste Probleme unterschiedlicher Art zu diesem Thema an | Sie stellen fest, ob sie die von ihnen und dem Lehrer zu Beginn der Unterrichtsstunde festgelegten Aufgaben erledigt haben. Bestimmen Sie Ihre Stimmung. Hören Sie sich die Anweisungen zum Erledigen der Hausaufgaben an und notieren Sie diese in Ihrem Tagebuch. Stellen Sie Fragen, um das Verständnis und die Erledigung der Hausaufgaben zu klären. |
Folienunterschriften:
Bewohner des Hohen Nordens nutzen Schnee als schlechten Wärmeleiter, um sehr warme Häuser zu bauen. Diese Schneebehausungen werden Iglus genannt. Im Inneren sind die Wände des Hauses mit Stoffen und Fellen bedeckt, Hirschfelle werden auf den Boden gelegt und ein Kamin zum Kochen von Speisen wird gebaut. Trotz des sehr starken Frosts (50-60 °C) ist der Schnee im Raum so warm wie in einem gewöhnlichen Raum.
... Hier ist eine Krähe auf einem schrägen Dach, So ist sie seit dem Winter zottelig geblieben Und in der Luft sind Frühlingsglocken Sogar der Geist der Krähe hat die Oberhand gewonnen... A. Block „Krähe“: Warum war die Krähe zottelig? im Winter?
Stellen Sie sich vor, Sie geben einen Löffel in ein Glas Tee, um Zucker einzurühren, und spüren, wie der Löffel schnell an Gewicht verliert. Man nimmt es aus dem Glas und hat nur das Trinkgeld. Der Löffel schmolz. Könnte das möglich sein? Vielleicht. Die Herstellung niedrigschmelzender Legierungen ist mittlerweile beherrscht. Eines davon, bestehend aus Indium, Wismut, Zinn und Blei, schmilzt bei einer Temperatur von 45 °C, obwohl bei dieser Temperatur keines der aufgeführten Metalle schmilzt. Aus dieser Legierung werden jedoch keine Teelöffel gestanzt. Es wird in automatischen Geräten und Reglern eingesetzt, die den geringsten Temperaturanstieg überwachen und diesen sofort melden müssen.
Es ist bekannt, dass der Weihnachtsmann Wunder vollbringt. Er kann eine Brücke über einen Fluss bauen, ohne eine Axt oder einen einzigen Nagel, und er kann Wasser in Eis verwandeln. Mit der Kraft des Frosts können Physiker Luft flüssig machen und wie Wasser fließen lassen. Und dann kann es von einem Gefäß in ein anderes gegossen werden. Wenn man eine Bleiglocke in flüssige Luft senkt, klingelt sie wie eine Silberglocke. Darin abgekühlter Alkohol wird fest. Und egal, wie sehr Sie es mit einem Streichholz anzünden, es wird nicht leuchten! Seife, die flüssiger Luft ausgesetzt wird, wird gelb und ... leuchtet im Dunkeln. Und nicht nur Fleisch, sondern auch Knochen, Brot, Eierschalen, Watte, gekühlt mit flüssiger Luft, glühen.
Die Sonne Die Sonne ist der Stern, der uns am nächsten ist. Dank ihm gibt es Leben auf der Erde. Es gibt uns Licht und Wärme. Die Sonne ist 109-mal größer als unser Planet, ihr Durchmesser beträgt km. Die Masse unseres Tageslichts beträgt knapp 2·10 30 kg. Die Sonne hat keine feste Oberfläche; sie ist eine heiße Gaskugel. Die Sonne ist der Stern, der uns am nächsten ist. Dank ihm gibt es Leben auf der Erde. Es gibt uns Licht und Wärme. Die Sonne ist 109-mal größer als unser Planet, ihr Durchmesser beträgt km. Die Masse unseres Tageslichts beträgt knapp 2·10 30 kg. Die Sonne hat keine feste Oberfläche; sie ist eine heiße Gaskugel. Diese Kugel besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium. Die Temperatur an seiner Oberfläche beträgt etwa °C, in der Mitte (im Kern) °C. Bei dieser Temperatur kommt es zu chemischen Reaktionen (sogenannte thermonukleare Reaktionen), bei denen Wasserstoff in Helium umgewandelt wird und dabei eine enorme Energiemenge freigesetzt wird. Wir können sagen, dass Wasserstoff ein Brennstoff ist, dessen Verbrennung Energie liefert, die es der Sonne ermöglicht, zu scheinen und Wärme abzugeben. Diese Kugel besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium. Die Temperatur an seiner Oberfläche beträgt etwa °C, in der Mitte (im Kern) °C. Bei dieser Temperatur kommt es zu chemischen Reaktionen (sogenannte thermonukleare Reaktionen), bei denen Wasserstoff in Helium umgewandelt wird und dabei eine enorme Energiemenge freigesetzt wird. Wir können sagen, dass Wasserstoff ein Brennstoff ist, dessen Verbrennung Energie liefert, die es der Sonne ermöglicht, zu scheinen und Wärme abzugeben. Ein Bild der Sonne, aufgenommen am 14. September 1997 vom unbemannten Weltraumobservatorium SOHO (USA).
Warum werden in vielen Regionen unseres Planeten warme Sommer zunächst durch kühle Herbste und dann durch frostige Winter ersetzt? Warum erwärmt sich die Sonne zu verschiedenen Jahreszeiten unterschiedlich: An einem heißen Sommernachmittag möchte man sich im Schatten vor den sengenden Sonnenstrahlen verstecken, aber bei Winterfrösten kann man selbst an einem schönen Tag frieren? Warum werden in vielen Regionen unseres Planeten warme Sommer zunächst durch kühle Herbste und dann durch frostige Winter ersetzt? Warum erwärmt sich die Sonne zu verschiedenen Jahreszeiten unterschiedlich: An einem heißen Sommernachmittag möchte man sich im Schatten vor den sengenden Sonnenstrahlen verstecken, aber bei Winterfrösten kann man selbst an einem schönen Tag frieren? Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass die Umlaufbahn der Erde um die Sonne eine Ellipse ist. Die Erdachse ist in einem Winkel von 66°33 zur Orbitalebene geneigt. Das heißt, es stellt sich heraus, dass die Sonnenstrahlen in einer Jahreshälfte senkrechter einfallen und die Nordhalbkugel stärker erwärmen, in der anderen Jahreshälfte die Südhalbkugel. Dementsprechend beginnt der Sommer in der Hemisphäre, die stärker von der Sonne erwärmt und beleuchtet wird. Wenn auf der Südhalbkugel Sommer ist, gehen die Menschen auf der Nordhalbkugel Skifahren. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass die Umlaufbahn der Erde um die Sonne eine Ellipse ist. Die Erdachse ist in einem Winkel von 66°33 zur Orbitalebene geneigt. Das heißt, es stellt sich heraus, dass die Sonnenstrahlen in einer Jahreshälfte senkrechter einfallen und die Nordhalbkugel stärker erwärmen, in der anderen Jahreshälfte die Südhalbkugel. Dementsprechend beginnt der Sommer in der Hemisphäre, die stärker von der Sonne erwärmt und beleuchtet wird. Wenn auf der Südhalbkugel Sommer ist, gehen die Menschen auf der Nordhalbkugel Skifahren. Aufgrund der Krümmung der Erdoberfläche verteilt sich die Energie gleicher Strömungen A und B auf große Flächen, während sich die Energie der Strömung B auf eine kleinere Fläche konzentriert, weshalb Fläche B wärmer ist als Fläche A und B. Die Die Abbildung zeigt die Position der Erde am 21. Juni, wenn die Sonnenstrahlen senkrecht in den nördlichen Wendekreis fallen.
Jahreszeiten: Interessante Fakten Mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung hat noch nie Schnee gesehen, außer auf Fotos. Mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung hat noch nie Schnee gesehen, außer auf Fotos. Der Frühling bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 Kilometern pro Tag. Dies wurde durch Beobachtung der Blütenstände einzelner Pflanzen ermittelt. Der Frühling bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 Kilometern pro Tag. Dies wurde durch Beobachtung der Blütenstände einzelner Pflanzen ermittelt.
Die Sonne beleuchtet die Polregionen der Erde nie stark genug; ihre Strahlen scheinen von der Erdoberfläche abzurutschen, so dass es praktisch keine Unterschiede zwischen den Jahreszeiten gibt und der ewige Winter herrscht. Die Sonne beleuchtet die Polregionen der Erde nie stark genug; ihre Strahlen scheinen von der Erdoberfläche abzurutschen, so dass es praktisch keine Unterschiede zwischen den Jahreszeiten gibt und der ewige Winter herrscht. Auch am Äquator unterscheiden sich die Jahreszeiten nicht allzu sehr, nur ist es in diesen Gebieten konstant heiß und es regnet oft. Dies liegt daran, dass am Äquator die Sonnenstrahlen das ganze Jahr über nahezu senkrecht auf die Erde treffen. Auch am Äquator unterscheiden sich die Jahreszeiten nicht allzu sehr, nur ist es in diesen Gebieten konstant heiß und es regnet oft. Dies liegt daran, dass am Äquator die Sonnenstrahlen das ganze Jahr über nahezu senkrecht auf die Erde treffen.
Solar-terrestrische Verbindungen Die Erde ist der dritte Planet des Sonnensystems. Sie befindet sich in einer Entfernung von etwa 150 Millionen Kilometern von der Sonne und empfängt etwa ein Zweimilliardstel der von ihr emittierten Energie. Die Erde ist der dritte Planet des Sonnensystems und befindet sich etwa 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Die Erde empfängt etwa ein Zweimilliardstel der von ihr emittierten Energie. Ohne flüssiges Wasser und Atmosphäre wäre Leben auf der Erde unmöglich. Die Atmosphäre schützt die Erde vor schädlicher Strahlung der Sonne, indem sie Wärme und Licht durchlässt. Dadurch wird es auf der Erde nie zu heiß oder zu kalt. Eine ebenso wichtige Rolle bei den Prozessen des globalen Wärmeaustauschs spielen die Prozesse der Verdunstung und Kondensation von Wasser. Ohne flüssiges Wasser und Atmosphäre wäre Leben auf der Erde unmöglich. Die Atmosphäre schützt die Erde vor schädlicher Strahlung der Sonne, indem sie Wärme und Licht durchlässt. Dadurch wird es auf der Erde nie zu heiß oder zu kalt. Eine ebenso wichtige Rolle bei den Prozessen des globalen Wärmeaustauschs spielen die Prozesse der Verdunstung und Kondensation von Wasser. Blick auf die Sonne von der Erde aus
Erdatmosphäre Die Erdatmosphäre ist eine massive Lufthülle, die mit ihr rotiert und hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff besteht. Die unteren 20 km enthalten Wasserdampf (an der Erdoberfläche von 3 % in den Tropen bis 2·10 -5 % in der Antarktis), dessen Menge mit der Höhe schnell abnimmt. Die Ungleichmäßigkeit seiner Erwärmung trägt zur allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre bei, die sich auf das Wetter und das Klima der Erde auswirkt. Die Erdatmosphäre ist eine massive Lufthülle, die mit ihr rotiert und hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff besteht. Die unteren 20 km enthalten Wasserdampf (an der Erdoberfläche von 3 % in den Tropen bis 2·10 -5 % in der Antarktis), dessen Menge mit der Höhe schnell abnimmt. Die Ungleichmäßigkeit seiner Erwärmung trägt zur allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre bei, die sich auf das Wetter und das Klima der Erde auswirkt. In der Atmosphäre finden Feuchtigkeitszirkulation und Phasenumwandlungen von Wasser statt, Luftmassen bewegen sich. In der Atmosphäre finden Feuchtigkeitszirkulation und Phasenumwandlungen von Wasser statt, Luftmassen bewegen sich. So sieht die Erdatmosphäre aus dem Weltraum aus. Es schützt uns vor kosmischer Kälte und vielen Arten von Sonnenstrahlung und lässt nur das durch, was für uns nützlich ist: Wärme und Licht. Die Atmosphäre besteht aus verschiedenen Gasen, vor allem aber enthält sie Stickstoff und Sauerstoff und deutlich weniger Kohlendioxid. Solche Bedingungen auf der Erde sichern die Existenz lebender Organismen.
Erwärmung der Atmosphäre von oben Wasserdampf und Kohlendioxid in der Atmosphäre lassen sichtbare Strahlung der Sonne durch, absorbieren jedoch Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung), sodass die Atmosphäre von oben erwärmt wird. Wärmeenergie reichert sich hauptsächlich in den unteren Schichten der Atmosphäre an. Ein ähnlicher Effekt tritt in einem Gewächshaus auf, wenn Glas Licht hereinlässt und sich der Boden erwärmt. Die Erwärmung der unteren Atmosphäre aufgrund der Anwesenheit von Wasserdampf und Kohlendioxid wird oft als Treibhauseffekt bezeichnet. In der Atmosphäre vorhandener Wasserdampf und Kohlendioxid lassen sichtbare Strahlung der Sonne durch, absorbieren jedoch Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung), sodass die Atmosphäre von oben erwärmt wird. Wärmeenergie reichert sich hauptsächlich in den unteren Schichten der Atmosphäre an. Ein ähnlicher Effekt tritt in einem Gewächshaus auf, wenn Glas Licht hereinlässt und sich der Boden erwärmt. Die Erwärmung der unteren Atmosphäre aufgrund der Anwesenheit von Wasserdampf und Kohlendioxid wird oft als Treibhauseffekt bezeichnet. Es wurde festgestellt, dass der natürliche Treibhauseffekt derzeit dafür sorgt, dass die durchschnittliche Temperatur auf der Erdoberfläche um 33 °C höher ist als ohne atmosphärische Abdeckung. Es wurde festgestellt, dass der natürliche Treibhauseffekt derzeit dafür sorgt, dass die durchschnittliche Temperatur auf der Erdoberfläche um 33 °C höher ist als ohne atmosphärische Abdeckung.
Erwärmung der Atmosphäre von unten Wasser auf der Erdoberfläche absorbiert Sonnenenergie und verdunstet und verwandelt sich in Gas – Wasserdampf, der durch Konvektion nach oben steigt und eine große Energiemenge in die unteren Schichten der Atmosphäre transportiert. Wenn Wasserdampf kondensiert und sich Wolken oder Nebel bilden, wird diese Energie als Wärme freigesetzt. Etwa die Hälfte der Sonnenenergie, die die Erdoberfläche erreicht, wird für die Wasserverdunstung aufgewendet und gelangt auch in die unteren Schichten der Atmosphäre. Auf der Erdoberfläche befindliches Wasser absorbiert Sonnenenergie und verdunstet und verwandelt sich in Gas – Wasserdampf, der durch Konvektion nach oben steigt und eine große Energiemenge in die unteren Schichten der Atmosphäre transportiert. Wenn Wasserdampf kondensiert und sich Wolken oder Nebel bilden, wird diese Energie als Wärme freigesetzt. Etwa die Hälfte der Sonnenenergie, die die Erdoberfläche erreicht, wird für die Wasserverdunstung aufgewendet und gelangt auch in die unteren Schichten der Atmosphäre. Bewölkung spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Wärme in den unteren Schichten der Atmosphäre: Wenn sich die Wolken auflösen, sinkt zwangsläufig die Temperatur, da die Erdoberfläche ungehindert Wärmeenergie in den umgebenden Raum abstrahlt. Bewölkung spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Wärme in den unteren Schichten der Atmosphäre: Wenn sich die Wolken auflösen, sinkt zwangsläufig die Temperatur, da die Erdoberfläche ungehindert Wärmeenergie in den umgebenden Raum abstrahlt.
Thermische Phänomene in der Natur Da die Temperatur der Erdoberfläche in der Regel nicht gleich der Temperatur der darüber liegenden Luft ist, kommt es zu einem Wärmeaustausch zwischen der Erdoberfläche und der Atmosphäre sowie zwischen der Erdoberfläche und den tieferen Schichten der Lithosphäre bzw Hydrosphäre. Der Weltozean ist ein leistungsstarker Wärmespeicher und Regulator des thermischen Regimes der Erde. Gäbe es keinen Ozean, läge die durchschnittliche Temperatur der Erdoberfläche bei -21 °C, also 36 °C niedriger als tatsächlich. Da die Temperatur der Erdoberfläche in der Regel nicht der Temperatur der darüber liegenden Luft entspricht, findet ein Wärmeaustausch zwischen der Erdoberfläche und der Atmosphäre sowie zwischen der Erdoberfläche und den tieferen Schichten der Lithosphäre bzw. Hydrosphäre statt. Der Weltozean ist ein leistungsstarker Wärmespeicher und Regulator des thermischen Regimes der Erde. Gäbe es keinen Ozean, läge die durchschnittliche Temperatur der Erdoberfläche bei -21 °C, also 36 °C niedriger als tatsächlich. Durch den Energieaustausch zwischen Sonne, Erde und Atmosphäre kommt es nicht nur zu gigantischen Prozessen der Energieübertragung von stärker erhitzten zu weniger erhitzten Körpern, sondern auch zu Phasenumwandlungen: Verdampfung und Kondensation, Schmelzen und Kristallisieren, Sublimation. Durch den Energieaustausch zwischen Sonne, Erde und Atmosphäre kommt es nicht nur zu gigantischen Prozessen der Energieübertragung von stärker erhitzten zu weniger erhitzten Körpern, sondern auch zu Phasenumwandlungen: Verdampfung und Kondensation, Schmelzen und Kristallisieren, Sublimation.
Wärmehaushalt der Erde Durch einen komplexen Energieaustausch zwischen Erdoberfläche, Atmosphäre und interplanetarem Raum erhält jede dieser Komponenten im Durchschnitt so viel Energie von den beiden anderen, wie sie selbst verliert. Folglich erfährt weder die Erdoberfläche noch die Atmosphäre eine Energiezunahme oder -abnahme: Hier gilt das Energieerhaltungsgesetz. Durch den komplexen Energieaustausch zwischen Erdoberfläche, Atmosphäre und interplanetarem Raum erhält jede dieser Komponenten im Durchschnitt so viel Energie von den anderen beiden, wie sie selbst verliert. Folglich erfährt weder die Erdoberfläche noch die Atmosphäre eine Energiezunahme oder -abnahme: Hier gilt das Energieerhaltungsgesetz.
In den letzten hundert Jahren ist die Lufttemperatur auf dem Planeten um etwa ein halbes Grad gestiegen, was die meisten Wissenschaftler mit dem „Treibhauseffekt“ technogenen Ursprungs in Verbindung bringen. Allerdings kam es auch zu erheblichen Klimaschwankungen, insbesondere zu einer Erwärmung in den 1940er Jahren und einer Abkühlung in den 1960er Jahren. Es ist sehr schwierig, vorherzusagen, wie sich das Klima in den kommenden Jahrzehnten entwickeln wird, da der Gesamtanstieg der Temperatur auf der Erde von vielen miteinander verbundenen Faktoren bestimmt wird. In den letzten hundert Jahren ist die Lufttemperatur auf dem Planeten um etwa ein halbes Grad gestiegen, was die meisten Wissenschaftler mit dem „Treibhauseffekt“ technogenen Ursprungs in Verbindung bringen. Allerdings kam es auch zu erheblichen Klimaschwankungen, insbesondere zu einer Erwärmung in den 1940er Jahren und einer Abkühlung in den 1960er Jahren. Es ist sehr schwierig, vorherzusagen, wie sich das Klima in den kommenden Jahrzehnten entwickeln wird, da der Gesamtanstieg der Temperatur auf der Erde von vielen miteinander verbundenen Faktoren bestimmt wird. Natur in Zahlen Der heißeste Ort der Welt ist das Death Valley in Kalifornien, USA. Hier herrschten 43 Tage in Folge Temperaturen über 49 °C. Und die kältesten Orte der Welt sind überhaupt keine geografischen Pole, sondern die sogenannten Kältepole. Dies ist Oymyakon in Jakutien und das Gebiet in der Antarktis in der Nähe der wissenschaftlichen Station Wostok. Dort erreicht der Frost -89 °C. Und die Durchschnittstemperatur des kältesten Monats Januar liegt bei etwa -50 °C. Der heißeste Ort der Welt ist das Death Valley in Kalifornien, USA. Hier herrschten 43 Tage in Folge Temperaturen über 49 °C. Und die kältesten Orte der Welt sind überhaupt keine geografischen Pole, sondern die sogenannten Kältepole. Dies ist Oymyakon in Jakutien und das Gebiet in der Antarktis in der Nähe der wissenschaftlichen Station Wostok. Dort erreicht der Frost -89 °C. Und die Durchschnittstemperatur des kältesten Monats Januar liegt bei etwa -50 °C.
Verwendete Informationsressourcen Kinderenzyklopädie von Cyril und Methodius 2006 (2CD) Kinderenzyklopädie von Cyril und Methodius 2006 (2CD) Große Enzyklopädie 2008 (3CD) Große Enzyklopädie 2008 (3CD) Illustriertes enzyklopädisches Wörterbuch auf CD usw. Illustriertes enzyklopädisches Wörterbuch auf CD usw . .
Thermische Bewegung
Thermische Bewegung unterscheidet sich von der mechanischen dadurch, dass es sich um Teilchen handelt, die sich unabhängig bewegen und aus denen Materie besteht – Atome und Moleküle. In Gasen bewegen sich Partikel zufällig und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch das Volumen. In Festkörpern schwingen die Teilchen zufällig um ihre stabile Position. Beim Erhitzen nimmt die Geschwindigkeit der thermischen Bewegung zu, beim Abkühlen ab. Die Energie der Bewegung und Wechselwirkung der Teilchen, aus denen ein Körper besteht, wird genannt innere Energie. Als Energieübertragung bezeichnet man die Übertragung von Energie von stärker erhitzten Körperteilen auf weniger erhitzte durch thermische Bewegung und Wechselwirkung von Partikeln Wärmeleitfähigkeit. Die höchste Wärmeleitfähigkeit ist bei Metallen, die niedrigste bei Flüssigkeiten und unbedeutend bei Gasen. Stoffe mit geringer Wärmeleitfähigkeit werden dort eingesetzt, wo es notwendig ist, den Körper vor Auskühlung oder Überhitzung zu schützen. Häuser werden beispielsweise nicht aus Metall, sondern aus Ziegeln, Beton und Holz gebaut. Die Wärmeleitfähigkeit führt zum Ausgleich der Körpertemperatur.
Die Energie, die ein Körper bei der Wärmeübertragung gewinnt oder verliert, nennt man Wärmemenge. Wärme wird mit einem Thermometer gemessen und in Grad Celsius – °C ausgedrückt.
Thermische Phänomene in der Natur
Die Wärmeenergie der Sonne gelangt konstant und relativ gleichmäßig auf unseren Planeten. Aufgrund der Rotation der Erde und ihrer Positionsänderung relativ zur Sonne erhalten verschiedene Zonen des Planeten jedoch mit einer gewissen Periodizität ungleiche Wärmemengen ( Rhythmik).Unterscheiden jährlich Und Tagesrhythmus. Jahreszyklen bestehen aus vier Jahreszeiten, Tageszyklen – mit dem Wechsel von Tag und Nacht.
Thermische Phänomene in der Natur lassen sich am besten am Beispiel des Wassers betrachten. Im Winter verwandelt sich das Wasser in Stauseen in Eis. Die Dichte von Eis ist geringer als die von Wasser und auf seiner Oberfläche befindet sich Eis. Dadurch können Wassertiere bei niedrigen Temperaturen überleben. Der Schnee, der den Boden bedeckt, verhindert, dass er gefriert, sodass im Herbst gesäte mehrjährige Pflanzen und Getreidekulturen überwintern können. Auftauendes Eis deutet auf steigende Lufttemperaturen und die Ankunft des Frühlings hin. Während der Schneeschmelze im Frühling ist der Boden mit Feuchtigkeit gesättigt, wodurch Samen und mehrjährige Pflanzen keimen können. Beim Erhitzen verdampft Wasser und geht in einen gasförmigen Zustand über. Der Dampf steigt in die oberen Schichten der Atmosphäre auf, kühlt ab und fällt als Regen.
Saisonale Anpassungen lebender Organismen
Lebende Organismen passen sich auf unterschiedliche Weise an Temperaturänderungen an. Einjährige Pflanzen überstehen die kalte Jahreszeit im Samenzustand. Mehrjährige krautige Pflanzen speichern Nährstoffe in ihren Wurzeln. Gehölze werden durch Rinde geschützt. Die Zellen überwinternder Pflanzen enthalten gelöste Glukose, die ein Einfrieren verhindert. 
Bericht
zum Thema:
„Thermische Phänomene in der Natur
und im menschlichen Leben“
Durchgeführt
Schüler der 8. Klasse „A“
Karibova A.V.
Armawir, 2010
Um uns herum treten Phänomene auf, die äußerlich sehr indirekt mit mechanischer Bewegung zusammenhängen. Dies sind Phänomene, die beobachtet werden, wenn sich die Temperatur von Körpern ändert oder wenn sie von einem Zustand (z. B. flüssig) in einen anderen (fest oder gasförmig) übergehen. Solche Phänomene nennt man thermisch. Thermische Phänomene spielen eine große Rolle im Leben von Menschen, Tieren und Pflanzen. Ein Temperaturwechsel von 20–30 °C im Wechsel der Jahreszeiten verändert alles um uns herum. Die Möglichkeit von Leben auf der Erde hängt von der Umgebungstemperatur ab. Die Menschen erlangten eine relative Unabhängigkeit von der Umwelt, nachdem sie lernten, Feuer zu machen und zu unterhalten. Dies war eine der größten Entdeckungen zu Beginn der menschlichen Entwicklung.
Die Geschichte der Entwicklung von Ideen über die Natur thermischer Phänomene ist ein Beispiel für die komplexe und widersprüchliche Art und Weise, wie wissenschaftliche Wahrheiten erfasst werden.
Viele antike Philosophen betrachteten Feuer und die damit verbundene Hitze als eines der Elemente, die zusammen mit Erde, Wasser und Luft alle Körper bilden. Gleichzeitig wurde versucht, Wärme mit Bewegung in Verbindung zu bringen, da festgestellt wurde, dass sich Körper erwärmen, wenn sie aneinander stoßen oder aneinander reiben.
Die ersten Erfolge beim Aufbau einer wissenschaftlichen Wärmetheorie gehen auf den Beginn des 17. Jahrhunderts zurück, als das Thermometer erfunden wurde und es möglich wurde, thermische Prozesse und die Eigenschaften von Makrosystemen quantitativ zu untersuchen.
Die Frage, was Wärme ist, wurde erneut aufgeworfen. Es haben sich zwei gegensätzliche Standpunkte herauskristallisiert. Nach einer von ihnen, der materiellen Wärmetheorie, wurde Wärme als eine besondere Art schwereloser „Flüssigkeit“ betrachtet, die von einem Körper zum anderen fließen kann. Diese Flüssigkeit wurde Kalorien genannt. Je mehr Kalorien im Körper vorhanden sind, desto höher ist die Körpertemperatur.
Nach einer anderen Sichtweise ist Wärme eine Art innere Bewegung von Körperpartikeln. Je schneller sich die Teilchen eines Körpers bewegen, desto höher ist seine Temperatur.
So wurde die Idee thermischer Phänomene und Eigenschaften mit der atomistischen Lehre antiker Philosophen über die Struktur der Materie in Verbindung gebracht. Im Rahmen dieser Vorstellungen wurde die Wärmetheorie ursprünglich Korpuskular genannt, abgeleitet vom Wort „Corpuscle“ (Teilchen). Daran hielten Wissenschaftler fest: Newton, Hooke, Boyle, Bernoulli.
Einen großen Beitrag zur Entwicklung der Korpuskulartheorie der Wärme leistete der große russische Wissenschaftler M.V. Lomonossow. Er betrachtete Wärme als die Rotationsbewegung von Materieteilchen. Mit Hilfe seiner Theorie erklärte er allgemein die Prozesse des Schmelzens, der Verdampfung und der Wärmeleitfähigkeit und kam auch zu dem Schluss, dass es einen „größten oder letzten Grad an Kälte“ gibt, wenn die Bewegung von Materieteilchen aufhört. Dank der Arbeit von Lomonosov gab es unter russischen Wissenschaftlern nur sehr wenige Befürworter der wahren Wärmetheorie.
Doch trotz der vielen Vorteile der Korpuskularwärmetheorie Mitte des 18. Jahrhunderts. Die Kalorientheorie errang einen vorübergehenden Sieg. Dies geschah, nachdem die Wärmeerhaltung bei der Wärmeübertragung experimentell nachgewiesen wurde. Daraus wurde die Schlussfolgerung über die Erhaltung (Nichtzerstörung) der thermischen Flüssigkeit – der Kalorien – gezogen. In der Materialtheorie wurde das Konzept der Wärmekapazität von Körpern eingeführt und eine quantitative Theorie der Wärmeleitfähigkeit erstellt. Viele damals eingeführte Begriffe sind bis heute erhalten geblieben.
Mitte des 19. Jahrhunderts. der Zusammenhang zwischen mechanischer Arbeit und der Wärmemenge wurde nachgewiesen. Wie die Arbeit erwies sich auch die Wärmemenge als Maß für die Energieveränderung. Die Erwärmung eines Körpers ist nicht mit einer Erhöhung der Menge einer speziellen schwerelosen „Flüssigkeit“ in ihm verbunden, sondern mit einer Erhöhung seiner Energie. Das Kalorienprinzip wurde durch das viel tiefergehende Gesetz der Energieerhaltung ersetzt. Es wurde festgestellt, dass Wärme eine Energieform ist.
Bedeutende Beiträge zur Entwicklung von Theorien über thermische Phänomene und Eigenschaften von Makrosystemen leisteten der deutsche Physiker R. Clausius (1822-1888), der englische theoretische Physiker J. Maxwell, der österreichische Physiker L. Boltzmann (1844-1906) und andere Wissenschaftler.
Zufälligerweise wird die Natur thermischer Phänomene in der Physik auf zwei Arten erklärt: durch den thermodynamischen Ansatz und durch die molekularkinetische Theorie der Materie.
Der thermodynamische Ansatz betrachtet Wärme aus der Perspektive makroskopischer Eigenschaften der Materie (Druck, Temperatur, Volumen, Dichte usw.).
Die molekularkinetische Theorie verbindet das Auftreten thermischer Phänomene und Prozesse mit den Besonderheiten der inneren Struktur der Materie und untersucht die Gründe, die die thermische Bewegung bestimmen.
Betrachten wir also thermische Phänomene im menschlichen Leben.
Erhitzen und Abkühlen, Verdampfen und Sieden, Schmelzen und Erstarren sowie Kondensation sind Beispiele für thermische Phänomene.
Die Hauptwärmequelle auf der Erde ist die Sonne. Darüber hinaus nutzen die Menschen jedoch viele künstliche Wärmequellen: Feuer, Öfen, Warmwasserbereitung, Gas- und Elektroheizungen usw.
Sie wissen, dass sich der Tee nach einer Weile erwärmt, wenn Sie einen kalten Löffel in heißen Tee geben. In diesem Fall gibt der Tee einen Teil seiner Wärme nicht nur an den Löffel, sondern auch an die umgebende Luft ab. Aus dem Beispiel wird deutlich, dass Wärme von einem stärker erhitzten Körper auf einen weniger erhitzten Körper übertragen werden kann. Es gibt drei Möglichkeiten, Wärme zu übertragen: Wärmeleitfähigkeit, Konvektion, Strahlung .
Einen Löffel in heißem Tee erhitzen – Beispiel Wärmeleitfähigkeit. Alle Metalle haben eine gute Wärmeleitfähigkeit.
Konvektion In Flüssigkeiten und Gasen wird Wärme übertragen. Wenn wir Wasser in einem Topf oder Wasserkocher erhitzen, erwärmen sich zuerst die unteren Wasserschichten, sie werden leichter und strömen nach oben, wodurch kaltes Wasser entsteht. Bei eingeschalteter Heizung entsteht in einem Raum Konvektion. Heiße Luft aus der Batterie steigt auf und kalte Luft fällt ab.
Aber weder Wärmeleitfähigkeit noch Konvektion können erklären, wie beispielsweise die weit von uns entfernte Sonne die Erde erwärmt. In diesem Fall wird die Wärme durch einen luftleeren Raum übertragen Strahlung(Wärmestrahlen).
Zur Messung der Temperatur dient ein Thermometer. Im Alltag nutzen sie Raum- oder medizinische Thermometer.
Wenn wir von der Celsius-Temperatur sprechen, meinen wir eine Temperaturskala, bei der 0 °C dem Gefrierpunkt von Wasser und 100 °C seinem Siedepunkt entspricht.
In einigen Ländern (USA, Großbritannien) wird die Fahrenheit-Skala verwendet. Darin entsprechen 212°F 100°C. Die Umrechnung der Temperatur von einer Skala auf eine andere ist nicht ganz einfach, aber bei Bedarf kann es jeder von Ihnen selbst tun. Um eine Celsius-Temperatur in eine Fahrenheit-Temperatur umzurechnen, multiplizieren Sie die Celsius-Temperatur mit 9, dividieren Sie durch 5 und addieren Sie 32. Um die umgekehrte Umrechnung durchzuführen, subtrahieren Sie 32 von der Fahrenheit-Temperatur, multiplizieren Sie den Rest mit 5 und dividieren Sie durch 9.
In der Physik und Astrophysik wird häufig eine andere Skala verwendet – die Kelvin-Skala. Darin wird die niedrigste Temperatur in der Natur (absoluter Nullpunkt) als 0 angenommen. Es entspricht −273°C. Die Maßeinheit dieser Skala ist Kelvin (K). Um die Temperatur in Celsius in die Temperatur in Kelvin umzuwandeln, müssen Sie 273 zu Grad Celsius addieren. In Celsius beispielsweise sind es 100° und in Kelvin 373 K. Zur Rückumrechnung müssen Sie 273 subtrahieren. Beispielsweise ist 0 K − 273°C.
Es ist nützlich zu wissen, dass die Temperatur auf der Sonnenoberfläche 6000 K und im Inneren 15.000.000 K beträgt. Die Temperatur im Weltraum fernab von Sternen liegt nahe dem absoluten Nullpunkt.
In der Natur beobachten wir thermische Phänomene, aber manchmal achten wir nicht auf deren Wesen. Beispielsweise regnet es im Sommer und schneit im Winter. Auf den Blättern bildet sich Tau. Nebel entsteht.
Das Wissen über thermische Phänomene hilft Menschen, Heizgeräte für Privathaushalte und Wärmekraftmaschinen (Verbrennungsmotoren, Dampfturbinen, Strahltriebwerke usw.) zu entwerfen, das Wetter vorherzusagen, Metall zu schmelzen, Wärmedämmung und hitzebeständige Materialien zu schaffen, die überall verwendet werden – vom Hausbau an zu Raumschiffen.
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