Diapositive 1
Diapositive 2
Le processus de changement d’énergie interne sans faire de travail sur le corps ou sur le corps lui-même. Conductivité thermique Rayonnement Conductivité thermique Convection
Diapositive 3
Décrivez les transformations énergétiques dans ces exemples. 1 2 3 4 Façons de changer l'énergie interne
Diapositive 4
La quantité de chaleur qu'un corps reçoit (ou dégage) dépend de sa masse, du type de substance et des changements de température. La capacité thermique spécifique d'une substance montre la quantité de chaleur nécessaire pour modifier la température d'une substance pesant 1 kg de 1 0C. Désigné : C. Unité de mesure : 1 J/kg 0C. Q = cm(t2 – t1) L’énergie qu’un corps reçoit ou perd lors du transfert de chaleur est appelée quantité de chaleur. Calcul de la quantité de chaleur Q Rossiyskaya Gazeta
Diapositive 5
Avec la conduction thermique, la substance elle-même ne se déplace pas de l'extrémité chauffée du corps vers l'extrémité froide. Comment la chaleur est-elle transférée ? Le transfert de chaleur se produira-t-il en apesanteur ? bons Métaux, leurs matières fondues, solides, etc. mauvais Liquides, gaz, corps poreux, terre... La conductivité thermique est le transfert d'énergie des parties les plus chaudes du corps vers les plus froides en raison du mouvement thermique et de l'interaction h a s t i c t e l a. Conductivité thermique Caractéristiques Conducteurs thermiques
Diapositive 6
Pourquoi, dans les mêmes conditions, le métal semble-t-il plus froid au froid que le bois et plus chaud lorsqu'il est chauffé ? Quelles chaussures rendent vos pieds plus froids en hiver : les plus spacieuses ou les plus étroites ? Expliquer. Une cuillère en bois dans un verre d'eau chaude chauffe moins qu'une cuillère en métal. Pourquoi? Quel ustensile est le plus pratique pour boire du thé chaud : une tasse en aluminium ou une tasse en porcelaine ? Pourquoi? Pourquoi les habitants d’Asie centrale portent-ils des robes et des chapeaux en coton lorsqu’il fait chaud ?
Diapositive 7
Fusion 2. Comment l'énergie des molécules et leur disposition changent-elles ? 1. Comment l'énergie interne d'une substance change-t-elle ? 4. Les molécules d'une substance changent-elles lors de la fusion ? 5. Comment la température d'une substance change-t-elle lors de la fusion ? 3. Quand le corps commencera-t-il à fondre ? Lorsqu'il est chauffé, la température augmente. La vitesse d'oscillation des particules augmente. L'énergie interne du corps augmente. Lorsqu’un corps est chauffé jusqu’au point de fusion, le réseau cristallin commence à s’effondrer. L’énergie du chauffage est utilisée pour détruire la grille. La fusion est le passage d'une substance de l'état solide à l'état liquide. Le corps reçoit de l'énergie
Diapositive 8
La cristallisation est la transition d'une substance d'un état liquide à un état solide. Le liquide libère de l'énergie 2. Comment l'énergie des molécules et leur disposition changent-elles ? 1. Comment l'énergie interne d'une substance change-t-elle ? 4. Les molécules d'une substance changent-elles pendant la cristallisation ? 5. Comment la température d'une substance change-t-elle pendant la cristallisation ? 3. Quand le corps commencera-t-il à se cristalliser ? Cristallisation
Diapositive 9
fusion chauffage solidification refroidissement Une grandeur physique indiquant la quantité de chaleur nécessaire pour convertir 1 kg d'une substance cristalline prise au point de fusion en un liquide à la même température est appelée chaleur spécifique de fusion. Indiqué par : Unité de mesure : Absorption Q Libération Q t fusion = t solidification
Diapositive 10
« Lire le graphique » 1. À quel moment le processus de fusion de la substance a-t-il commencé ? 4. Combien de temps a-t-il fallu : a) chauffer le solide ; b) fusion de la substance ; c) refroidissement du liquide ? 2. À quel moment la substance a-t-elle cristallisé ? 3. Quel est le point de fusion de la substance ? Température de cristallisation ?
Diapositive 11
L’ébullition est une vaporisation intense qui se produit simultanément à l’intérieur et à la surface d’un liquide. 2. L'ébullition est un processus dans lequel un liquide se transforme en vapeur à une température certaine et constante pour chaque liquide, et pas seulement à partir de la surface, mais dans tout le volume du liquide. 3. L'ébullition se produit avec l'absorption de chaleur. 4. À mesure que la pression atmosphérique change, le point d'ébullition change également : avec l'augmentation de la pression, le point d'ébullition augmente. Rappelez-vous que...
Diapositive 12
La vaporisation est la transition d'une substance de l'état liquide à l'état gazeux. 2. Comment l'énergie des molécules et leur disposition changent-elles ? 1. Comment l'énergie interne d'une substance change-t-elle pendant la vaporisation ? 3. Les molécules d’une substance changent-elles lors de la vaporisation ? 4. Comment la température d'une substance change-t-elle pendant la vaporisation ? L'évaporation est un processus par lequel des particules (molécules, atomes) s'échappent de la surface d'un liquide ou d'un solide. Vaporisation Le taux d'évaporation du liquide dépend : 1) du type de substance ; 2) zone d'évaporation ; 3) température du liquide ; 4) le taux d'élimination des vapeurs de la surface du liquide.
Diapositive 13
La condensation est le passage d'une substance d'un état gazeux à un état liquide. 2. Comment l'énergie des molécules et leur disposition changent-elles ? 1. Comment l'énergie interne d'une substance change-t-elle lors de la condensation ? 3. Les molécules d'une substance changent-elles lors de la condensation ? Si le processus de vaporisation se produit, le liquide doit être alimenté en chaleur, et si la vapeur se transforme en liquide, une certaine quantité de chaleur est libérée. La quantité de chaleur requise pour la vaporisation et la condensation est déterminée par la formule : Q=L*m, où L est la chaleur spécifique de vaporisation. Condensation
Un cours de révision et de généralisation en physique en 8e année sur le thème « Phénomènes thermiques » peut être diversifié à l'aide d'une présentation
"Phénomènes thermiques dans la nature", composé de trois sections : Phénomènes thermiques1, phénomènes thermiques2, phénomènes thermiques3.
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MKOU "École secondaire Bolsheleushinskaya"
Cours de physique en 8e année
Sujet de la leçon : Phénomènes thermiques dans la nature
Objectifs de la leçon:
- Sous une forme intéressante, résumer et consolider les connaissances acquises par les étudiants sur le thème « Phénomènes thermiques ». États agrégés de la matière. Transitions de phases".
- Enseigner à voir les manifestations des modèles étudiés dans la vie environnante, apprendre aux étudiants à appliquer leurs connaissances dans une nouvelle situation, développer la capacité d'expliquer les phénomènes environnants, améliorer leurs compétences dans la résolution de problèmes qualitatifs, élargir les horizons des étudiants.
- Développer la capacité de travailler en équipe en combinaison avec un travail indépendant, développer des compétences en communication.
- Cultiver les sentiments patriotiques et la fierté du fait que le grand scientifique M.V. a vécu et travaillé dans notre pays. Lomonossov, les poètes V. Bryusov, F. Tyutchev, P. Vyazemsky et d'autres poètes et écrivains qui ont écrit de la poésie et de la prose sur la nature de la Russie.
Type de cours : répétitif - généralisant
Méthodes de cours : verbal, visuel
Structure de la leçon :
- Organisation du temps. Annoncer les buts et objectifs de la leçon.
- Introduction à la leçon. Lecture d'un poème de P. Viazemsky.
- Actualisation des connaissances des étudiants sur le sujet (présentation de l'étudiant)
- Résumé de la leçon. Réflexion.
- Devoirs
Pendant les cours :
Temps | Résultat attendu | Formes organisationnelles | Activités des enseignants | Activités étudiantes |
|
2 minutes. | Moment d'organisation : conversation. (diapositive n°1-4 de la présentation de l'enseignant) | Connaître les étapes d'un cours | Frontale | Accueille les étudiants; annonce le sujet de la leçon. | Les professeurs sont salués ; écouter, comprendre le plan de cours |
3 minutes. | Introduction à la leçon. (Diapositive n°5 de la présentation de l'enseignant) Un étudiant lisant un poème de P. Vyazemsky. « Aujourd'hui, les environs ont pris un nouveau visage, | En écoutant le poème, une meilleure compréhension significative du sujet de la leçon, des buts et des objectifs de la leçon viendra. | Individuel, frontal | Avec les étudiants, il fixe les buts et objectifs de la leçon. | Discutez, comprenez. |
7 minutes | Actualiser les connaissances des étudiants sur le sujet(présentation étudiante « Phénomènes Thermiques ») | Ils répéteront la signification physique des concepts : état d'agrégation de la matière ; phénomènes - conductivité thermique, convection, rayonnement ; concept de transition de phase ; phénomènes - fusion, cristallisation, évaporation, condensation ; la sublimation est déjà familière aux étudiants des sujets de cours précédents | Frontale | En collaboration avec les étudiants, fournit une assistance aux étudiants et répond aux questions qui se posent. | Regardez les diapositives n° 1 à 15 présentations, écouter, aider l'étudiant qui a préparé la présentation et lui poser des questions. |
25 minutes. | Résoudre des problèmes qualitatifs et étudier du matériel supplémentaire intéressant sur le sujet (Présentation du professeur diapositives n° 7 à 40) | Ils apprendront à voir les manifestations des modèles étudiés dans la vie qui les entoure, ils apprendront à appliquer leurs connaissances dans une nouvelle situation, ils développeront la capacité d'expliquer les phénomènes environnants, amélioreront leurs compétences dans la résolution de problèmes qualitatifs et élargiront leurs horizons. | Frontale | Utilise un équipement multimédia et un ordinateur. Pose des questions aux étudiants et montre ces questions dans la présentation. Une fois que les élèves ont répondu à une question, l'enseignant montre une diapositive avec la réponse. Lit du matériel supplémentaire « Dans le monde des choses intéressantes » | Ils écoutent, comprennent, tirent des conclusions, posent des questions et répondent oralement aux questions de l’enseignant lors de la présentation. Les élèves lisent la bonne réponse sur la diapositive de présentation. |
3 minutes. | Résumé de la leçon. Réflexion. Devoirs (Présentation du professeur diapositive n° 41-42) « De tous les siècles a vécu, caché, l’espoir de révéler tous les mystères de la nature » V.Ya. Brioussov | Résumer et systématiser les connaissances sur le thème « Phénomènes thermiques » Écrivez vos devoirs. Ayez une idée de la façon de terminer vos devoirs. | Frontale Individuel | Donne des instructions pour généraliser et systématiser les connaissances, détermine avec les étudiants si les objectifs de la leçon ont été atteints. Dans quelle humeur les élèves quittent-ils le cours ? Donne des instructions sur la façon de faire ses devoirs : répéter tout le matériel sur le sujet ; mémoriser les concepts de base ; répétez les formules et examinez les problèmes de différents types précédemment résolus sur ce sujet | Ils déterminent s'ils ont accompli les tâches qui ont été déterminées par eux et par l'enseignant au début du cours. Déterminez votre humeur. Écoutez les instructions sur la façon de faire vos devoirs et notez-les dans votre journal. Posez des questions pour clarifier la compréhension et l’achèvement des devoirs. |
Légendes des diapositives :
Les habitants du Grand Nord utilisent la neige comme mauvais conducteur de chaleur pour construire des habitations très chaleureuses. Ces habitations de neige sont appelées igloos. À l’intérieur, les murs de la maison sont recouverts de tissus et de peaux, des peaux de cerf sont placées sur le sol et une cheminée est construite pour cuire les aliments. Malgré les gelées très sévères (50-60 °C), la neige à l'intérieur de la pièce est aussi chaude que dans une pièce ordinaire.
... Voici un corbeau sur un toit en pente, Donc il est resté hirsute depuis l'hiver Et dans l'air il y a des cloches de printemps Même l'esprit du corbeau a pris le dessus... A. Bloc « Corbeau » : Pourquoi le corbeau était-il hirsute en hiver?
Imaginez que vous mettez une cuillère dans un verre de thé pour mélanger le sucre et que vous sentez la cuillère perdre du poids rapidement. Vous le sortez du verre et vous n'avez que le pourboire. La cuillère a fondu. Est-ce que cela pourrait être possible ? Peut être. La production d'alliages à bas point de fusion est désormais maîtrisée. L'un d'eux, composé d'indium, de bismuth, d'étain et de plomb, fond à une température de 45°C, bien qu'à cette température aucun des métaux répertoriés ne fonde. Cependant, les cuillères à café ne sont pas embouties dans cet alliage. Il est utilisé dans les appareils automatiques et les régulateurs qui doivent surveiller la moindre augmentation de température et la signaler immédiatement.
Le Père Noël est connu pour faire des miracles. Il peut construire un pont sur une rivière sans hache ni un seul clou, et il peut transformer l'eau en glace. En utilisant le pouvoir du gel, les physiciens peuvent rendre l’air liquide et s’écouler comme de l’eau. Et puis il peut être versé d’un récipient à un autre. Si vous plongez une cloche en plomb dans l’air liquide, elle sonnera comme une cloche en argent. L'alcool qui y est refroidi devient solide. Et peu importe combien vous l’allumez avec une allumette, il ne s’allumera pas ! Le savon exposé à l'air liquide jaunit et... brille dans le noir. Et non seulement la viande, mais aussi les os, le pain, les coquilles d'œufs, le coton refroidi à l'air liquide brillent également.
Le Soleil Le Soleil est l'étoile la plus proche de nous. Grâce à lui, il y a de la vie sur Terre. Cela nous donne de la lumière et de la chaleur. Le Soleil est 109 fois plus grand que notre planète, son diamètre est de 1 km. La masse de notre lumière du jour est de près de 2,10 30 kg. Le Soleil n’a pas de surface solide ; c’est une boule de gaz chaude. Le Soleil est l'étoile la plus proche de nous. Grâce à lui, il y a de la vie sur Terre. Cela nous donne de la lumière et de la chaleur. Le Soleil est 109 fois plus grand que notre planète, son diamètre est de 1 km. La masse de notre lumière du jour est de près de 2,10 30 kg. Le Soleil n’a pas de surface solide ; c’est une boule de gaz chaude. Cette boule est constituée principalement d'hydrogène et d'hélium. La température à sa surface est d'environ °C, au centre (au cœur) de °C. À cette température, des réactions chimiques se produisent (appelées réactions thermonucléaires), dans lesquelles l'hydrogène est converti en hélium, libérant une énorme quantité d'énergie. On peut dire que l'hydrogène est un carburant dont la combustion fournit de l'énergie qui permet au Soleil de briller et d'émettre de la chaleur. Cette boule est constituée principalement d'hydrogène et d'hélium. La température à sa surface est d'environ °C, au centre (au cœur) de °C. À cette température, des réactions chimiques se produisent (appelées réactions thermonucléaires), dans lesquelles l'hydrogène est converti en hélium, libérant une énorme quantité d'énergie. On peut dire que l'hydrogène est un carburant dont la combustion fournit de l'énergie qui permet au Soleil de briller et d'émettre de la chaleur. Une image du Soleil prise le 14 septembre 1997 depuis l'observatoire spatial sans pilote SOHO (USA).
Comment se fait-il que dans de nombreuses régions de notre planète, les étés chauds soient remplacés par des automnes frais, puis par des hivers glacials ? Pourquoi le soleil chauffe-t-il différemment selon les moments de l'année : par une chaude après-midi d'été, vous voulez vous cacher à l'ombre des rayons brûlants du soleil, mais pendant les gelées hivernales, vous pouvez geler même par beau temps ? Comment se fait-il que dans de nombreuses régions de notre planète, les étés chauds soient remplacés par des automnes frais, puis par des hivers glacials ? Pourquoi le soleil chauffe-t-il différemment selon les moments de l'année : par une chaude après-midi d'été, vous voulez vous cacher à l'ombre des rayons brûlants du soleil, mais pendant les gelées hivernales, vous pouvez geler même par beau temps ? Cela s'explique par le fait que l'orbite de la Terre autour du Soleil est une ellipse. L'axe de la Terre est incliné par rapport au plan orbital d'un angle de 66°33. Autrement dit, il s'avère que pendant la moitié de l'année, les rayons du soleil tombent plus verticalement et réchauffent plus fortement l'hémisphère nord, et pendant l'autre moitié de l'année, l'hémisphère sud. En conséquence, l'été commence dans l'hémisphère qui est davantage chauffé et éclairé par le Soleil. Quand c'est l'été dans l'hémisphère sud, les gens vont skier dans l'hémisphère nord. Cela s'explique par le fait que l'orbite de la Terre autour du Soleil est une ellipse. L'axe de la Terre est incliné par rapport au plan orbital d'un angle de 66°33. Autrement dit, il s'avère que pendant la moitié de l'année, les rayons du soleil tombent plus verticalement et réchauffent plus fortement l'hémisphère nord, et pendant l'autre moitié de l'année, l'hémisphère sud. En conséquence, l'été commence dans l'hémisphère qui est davantage chauffé et éclairé par le Soleil. Quand c'est l'été dans l'hémisphère sud, les gens vont skier dans l'hémisphère nord. En raison de la courbure de la surface terrestre, l'énergie des flux égaux A et B est répartie sur de grandes zones, tandis que l'énergie du flux B est concentrée sur une zone plus petite. Par conséquent, la zone B sera plus chaude que les zones A et B. La figure montre la position de la Terre le 21 juin, lorsque les rayons du Soleil tombent verticalement dans le tropique nord.
Saisons : Faits amusants Plus de la moitié de la population mondiale n'a jamais vu de neige, sauf en photographie. Plus de la moitié de la population mondiale n'a jamais vu de neige, sauf en photographie. Le printemps se déplace à une vitesse d'environ 50 kilomètres par jour. Cela a été déterminé en observant l’inflorescence de plantes individuelles. Le printemps se déplace à une vitesse d'environ 50 kilomètres par jour. Cela a été déterminé en observant l’inflorescence de plantes individuelles.
Le soleil n'éclaire jamais assez fortement les régions des pôles de la Terre ; ses rayons semblent glisser sur la surface du globe, il n'y a donc pratiquement aucune différence entre les saisons et l'hiver éternel règne. Le soleil n'éclaire jamais assez fortement les régions des pôles de la Terre ; ses rayons semblent glisser sur la surface du globe, il n'y a donc pratiquement aucune différence entre les saisons et l'hiver éternel règne. A l'équateur, les saisons ne sont pas non plus trop différentes les unes des autres, seulement dans ces régions il fait constamment chaud et il pleut souvent. Cela est dû au fait qu'à l'équateur, les rayons du soleil frappent la Terre presque verticalement toute l'année. A l'équateur, les saisons ne sont pas non plus trop différentes les unes des autres, seulement dans ces régions il fait constamment chaud et il pleut souvent. Cela est dû au fait qu'à l'équateur, les rayons du soleil frappent la Terre presque verticalement toute l'année.
Connexions solaire-terrestre La Terre est la troisième planète du système solaire, située à environ 150 millions de km du Soleil, la Terre reçoit environ un deux milliardième de l'énergie qu'elle émet. La Terre est la troisième planète du système solaire, située à environ 150 millions de kilomètres du Soleil. Elle reçoit environ un deux milliardième de l'énergie qu'elle émet. La vie sur Terre serait impossible sans eau liquide et sans atmosphère. L’atmosphère protège la Terre des rayonnements nocifs du Soleil en laissant passer la chaleur et la lumière. Grâce à cela, la Terre ne devient jamais trop chaude ou trop froide. Les processus d'évaporation et de condensation de l'eau jouent un rôle tout aussi important dans les processus d'échange thermique global. La vie sur Terre serait impossible sans eau liquide et sans atmosphère. L’atmosphère protège la Terre des rayonnements nocifs du Soleil en laissant passer la chaleur et la lumière. Grâce à cela, la Terre ne devient jamais trop chaude ou trop froide. Les processus d'évaporation et de condensation de l'eau jouent un rôle tout aussi important dans les processus d'échange thermique global. Vue du Soleil depuis la Terre
L'atmosphère terrestre L'atmosphère terrestre est une énorme coquille d'air qui tourne avec elle et se compose principalement d'azote et d'oxygène. Les 20 km inférieurs contiennent de la vapeur d'eau (à la surface de la Terre de 3 % sous les tropiques à 2,10 -5 % en Antarctique), dont la quantité diminue rapidement avec l'altitude. L'irrégularité de son échauffement contribue à la circulation générale de l'atmosphère, qui affecte le temps et le climat de la Terre. L'atmosphère terrestre est une énorme coquille d'air qui tourne avec elle et se compose principalement d'azote et d'oxygène. Les 20 km inférieurs contiennent de la vapeur d'eau (à la surface de la Terre de 3 % sous les tropiques à 2,10 -5 % en Antarctique), dont la quantité diminue rapidement avec l'altitude. L'irrégularité de son échauffement contribue à la circulation générale de l'atmosphère, qui affecte le temps et le climat de la Terre. La circulation de l'humidité et les transformations de phase de l'eau ont lieu dans l'atmosphère et les masses d'air se déplacent. La circulation de l'humidité et les transformations de phase de l'eau ont lieu dans l'atmosphère et les masses d'air se déplacent. Voici à quoi ressemble l'atmosphère terrestre vue de l'espace. Il nous protège du froid cosmique et de nombreux types de rayonnement solaire, en ne laissant passer que ce qui nous est utile : la chaleur et la lumière. L'atmosphère est composée de divers gaz, mais elle contient surtout de l'azote et de l'oxygène, et nettement moins de dioxyde de carbone. De telles conditions sur Terre garantissent l'existence d'organismes vivants.
Réchauffer l'atmosphère par le haut La vapeur d'eau et le dioxyde de carbone présents dans l'atmosphère laissent passer le rayonnement visible du Soleil, mais absorbent le rayonnement infrarouge (thermique), de sorte que l'atmosphère est chauffée par le haut. L'énergie thermique s'accumule principalement dans les couches inférieures de l'atmosphère. Un effet similaire se produit dans une serre lorsque le verre laisse entrer la lumière et que le sol se réchauffe. Le réchauffement de la basse atmosphère dû à la présence de vapeur d’eau et de dioxyde de carbone est souvent appelé effet de serre. La vapeur d'eau et le dioxyde de carbone présents dans l'atmosphère laissent passer le rayonnement visible du soleil, mais absorbent le rayonnement infrarouge (thermique), de sorte que l'atmosphère est chauffée par le haut. L'énergie thermique s'accumule principalement dans les couches inférieures de l'atmosphère. Un effet similaire se produit dans une serre lorsque le verre laisse entrer la lumière et que le sol se réchauffe. Le réchauffement de la basse atmosphère dû à la présence de vapeur d’eau et de dioxyde de carbone est souvent appelé effet de serre. Il a été établi que l'effet de serre naturel fait actuellement en sorte que la température moyenne à la surface de la Terre soit de 33 °C supérieure à celle qui serait observée en l'absence de couverture atmosphérique. Il a été établi que l'effet de serre naturel fait actuellement en sorte que la température moyenne à la surface de la Terre soit de 33 °C supérieure à celle qui serait observée en l'absence de couverture atmosphérique.
Chauffer l'atmosphère par le bas L'eau située à la surface de la Terre absorbe l'énergie solaire et s'évapore, se transformant en gaz - vapeur d'eau qui, s'élevant vers le haut en raison de la convection, transporte une énorme quantité d'énergie dans les couches inférieures de l'atmosphère. Lorsque la vapeur d’eau se condense et que des nuages ou du brouillard se forment, cette énergie est libérée sous forme de chaleur. Environ la moitié de l'énergie solaire atteignant la surface de la Terre est consacrée à l'évaporation de l'eau et pénètre également dans les couches inférieures de l'atmosphère. L'eau située à la surface de la Terre absorbe l'énergie solaire et s'évapore, se transformant en gaz - vapeur d'eau qui, s'élevant vers le haut en raison de la convection, transporte une énorme quantité d'énergie dans les couches inférieures de l'atmosphère. Lorsque la vapeur d’eau se condense et que des nuages ou du brouillard se forment, cette énergie est libérée sous forme de chaleur. Environ la moitié de l'énergie solaire atteignant la surface de la Terre est consacrée à l'évaporation de l'eau et pénètre également dans les couches inférieures de l'atmosphère. La nébulosité joue un rôle important dans le maintien de la chaleur dans les couches inférieures de l'atmosphère : si les nuages se dissipent, la température baisse inévitablement car la surface de la Terre rayonne librement de l'énergie thermique dans l'espace environnant. La nébulosité joue un rôle important dans le maintien de la chaleur dans les couches inférieures de l'atmosphère : si les nuages se dissipent, la température baisse inévitablement car la surface de la Terre rayonne librement de l'énergie thermique dans l'espace environnant.
Phénomènes thermiques dans la nature Étant donné que la température de la surface terrestre n'est généralement pas égale à la température de l'air au-dessus d'elle, des échanges thermiques se produisent entre la surface terrestre et l'atmosphère, ainsi qu'entre la surface terrestre et les couches plus profondes de la lithosphère ou hydrosphère. L'océan mondial est un puissant accumulateur de chaleur et régulateur du régime thermique de la Terre. S'il n'y avait pas d'océan, la température moyenne de la surface de la Terre serait de -21°C, c'est-à-dire qu'elle serait 36° inférieure à ce qu'elle est réellement. Étant donné que la température de la surface terrestre n'est généralement pas égale à la température de l'air au-dessus, un échange de chaleur se produit entre la surface terrestre et l'atmosphère, ainsi qu'entre la surface terrestre et les couches plus profondes de la lithosphère ou de l'hydrosphère. L'océan mondial est un puissant accumulateur de chaleur et régulateur du régime thermique de la Terre. S'il n'y avait pas d'océan, la température moyenne de la surface de la Terre serait de -21°C, c'est-à-dire qu'elle serait 36° inférieure à ce qu'elle est réellement. À la suite de l'échange d'énergie entre le Soleil, la Terre et l'atmosphère, non seulement des processus de transfert d'énergie de corps plus chauffés vers des corps moins chauffés se produisent à une échelle gigantesque, mais également des transformations de phase : évaporation et condensation, fusion et cristallisation, sublimation. À la suite de l'échange d'énergie entre le Soleil, la Terre et l'atmosphère, non seulement des processus de transfert d'énergie de corps plus chauffés vers des corps moins chauffés se produisent à une échelle gigantesque, mais également des transformations de phase : évaporation et condensation, fusion et cristallisation, sublimation.
Bilan thermique de la Terre Suite à un échange d'énergie complexe entre la surface terrestre, l'atmosphère et l'espace interplanétaire, chacun de ces composants reçoit en moyenne autant d'énergie des deux autres qu'il en perd. Par conséquent, ni la surface de la Terre ni l'atmosphère ne connaissent d'augmentation ou de diminution d'énergie : la loi de conservation de l'énergie s'applique ici. En raison d'un échange d'énergie complexe entre la surface terrestre, l'atmosphère et l'espace interplanétaire, chacun de ces composants reçoit en moyenne autant d'énergie des deux autres qu'il en perd. Par conséquent, ni la surface de la Terre ni l'atmosphère ne connaissent d'augmentation ou de diminution d'énergie : la loi de conservation de l'énergie s'applique ici.
Au cours des cent dernières années, la température de l'air sur la planète a augmenté d'environ un demi-degré, ce que la plupart des scientifiques associent à « l'effet de serre » d'origine technogène. Cependant, d’importantes fluctuations climatiques ont également eu lieu, notamment un réchauffement dans les années 1940 et un refroidissement dans les années 1960. Il est très difficile de prédire à quoi ressemblera le climat dans les décennies à venir, car l’augmentation globale de la température sur Terre est déterminée par de nombreux facteurs interdépendants. Au cours des cent dernières années, la température de l'air sur la planète a augmenté d'environ un demi-degré, ce que la plupart des scientifiques associent à « l'effet de serre » d'origine technogène. Cependant, d’importantes fluctuations climatiques ont également eu lieu, notamment un réchauffement dans les années 1940 et un refroidissement dans les années 1960. Il est très difficile de prédire à quoi ressemblera le climat dans les décennies à venir, car l’augmentation globale de la température sur Terre est déterminée par de nombreux facteurs interdépendants. La nature en chiffres L'endroit le plus chaud au monde est la Vallée de la Mort en Californie, aux États-Unis. Les températures sont restées supérieures à 49 °C pendant 43 jours consécutifs. Et les endroits les plus froids du monde ne sont pas du tout des pôles géographiques, mais ce qu'on appelle les pôles du froid. Il s'agit d'Oymyakon en Yakoutie et de la zone de l'Antarctique proche de la station scientifique Vostok. Là-bas, le gel atteint -89 °C. Et la température moyenne du mois de janvier le plus froid est d'environ -50 °C. L’endroit le plus chaud au monde est la Vallée de la Mort en Californie, aux États-Unis. Les températures sont restées supérieures à 49 °C pendant 43 jours consécutifs. Et les endroits les plus froids du monde ne sont pas du tout des pôles géographiques, mais ce qu'on appelle les pôles du froid. Il s'agit d'Oymyakon en Yakoutie et de la zone de l'Antarctique proche de la station scientifique Vostok. Là-bas, le gel atteint -89 °C. Et la température moyenne du mois de janvier le plus froid est d'environ -50 °C.
Ressources d'information utilisées Encyclopédie pour enfants de Cyrille et Méthode 2006 (2CD) Encyclopédie pour enfants de Cyrille et Méthode 2006 (2CD) Grande Encyclopédie 2008 (3CD) Grande Encyclopédie 2008 (3CD) Dictionnaire encyclopédique illustré sur CD, etc. Dictionnaire encyclopédique illustré sur CD, etc.
Mouvement thermique
Mouvement thermique diffère de la mécanique en ce qu'elle implique des particules qui se déplacent indépendamment et dont la matière est constituée - des atomes et des molécules. Dans les gaz, les particules se déplacent de manière aléatoire, à des vitesses différentes dans tout le volume. Dans les solides, les particules oscillent de manière aléatoire autour de leurs positions stables. Lors du chauffage, la vitesse du mouvement thermique augmente, lors du refroidissement, elle diminue. L'énergie du mouvement et de l'interaction des particules qui composent un corps est appelée énergie interne. Le transfert d'énergie des parties du corps les plus chauffées vers les parties moins chauffées en raison du mouvement thermique et de l'interaction des particules est appelé conductivité thermique. La conductivité thermique la plus élevée se trouve dans les métaux, la plus faible dans les liquides et insignifiante dans les gaz. Les substances à faible conductivité thermique sont utilisées lorsqu'il est nécessaire de protéger le corps du refroidissement ou de la surchauffe. Par exemple, les maisons ne sont pas construites en métal, mais en brique, en béton et en bois. La conductivité thermique conduit à l'égalisation de la température corporelle.
L’énergie qu’un corps gagne ou perd lors du transfert de chaleur est appelée quantité de chaleur. La chaleur est mesurée avec un thermomètre et exprimée en degrés Celsius - °C.
Phénomènes thermiques dans la nature
L'énergie thermique du Soleil pénètre sur notre planète de manière constante et relativement uniforme. Mais en raison de la rotation de la Terre et de son changement de position par rapport au Soleil, différentes zones de la planète reçoivent des quantités inégales de chaleur avec une certaine périodicité ( rythmicité).Distinguer annuel Et rythmes circadiens. Les cycles annuels se composent de quatre saisons, des cycles quotidiens - avec changement de jour et de nuit.
Les phénomènes thermiques dans la nature sont mieux étudiés en utilisant l'eau comme exemple. En hiver, l’eau des réservoirs se transforme en glace. La densité de la glace est inférieure à celle de l’eau et on trouve de la glace à sa surface. Cela permet aux animaux aquatiques de survivre à basse température. La neige recouvrant le sol l’empêche de geler, ce qui permet aux plantes vivaces et aux céréales semées à l’automne d’hiverner. Le dégel des glaces indique une augmentation de la température de l’air et l’arrivée du printemps. Lors de la fonte des neiges printanière, le sol est saturé d’humidité, ce qui permet la germination des graines et des plantes vivaces. Lorsqu'elle est chauffée, l'eau s'évapore et se transforme en état gazeux. La vapeur monte dans les couches supérieures de l’atmosphère, se refroidit et retombe sous forme de pluie.
Adaptations saisonnières des organismes vivants
Les organismes vivants s’adaptent aux changements de température de différentes manières. Les plantes annuelles survivent à la saison froide à l’état de graines. Les plantes herbacées vivaces stockent les nutriments dans leurs racines. Les plantes ligneuses sont protégées par l'écorce. Les cellules des plantes hivernantes contiennent du glucose dissous, ce qui les empêche de geler. 
Rapport
sur le thème de :
"Phénomènes thermiques dans la nature
et dans la vie humaine"
Effectué
élève de 8e année "A"
Karibova A.V.
Armavir, 2010
Des phénomènes se produisent autour de nous et sont extérieurement très indirectement liés au mouvement mécanique. Il s'agit de phénomènes observés lorsque la température des corps change ou lorsqu'ils passent d'un état (par exemple liquide) à un autre (solide ou gazeux). De tels phénomènes sont appelés thermiques. Les phénomènes thermiques jouent un rôle important dans la vie des humains, des animaux et des plantes. Un changement de température de 20-30°C avec le changement de saison change tout autour de nous. La possibilité de vie sur Terre dépend de la température ambiante. Les gens ont acquis une relative indépendance par rapport à l’environnement après avoir appris à allumer et à entretenir du feu. Ce fut l’une des plus grandes découvertes faites à l’aube du développement humain.
L'histoire du développement des idées sur la nature des phénomènes thermiques est un exemple de la manière complexe et contradictoire avec laquelle la vérité scientifique est appréhendée.
De nombreux philosophes anciens considéraient le feu et la chaleur qui lui est associée comme l'un des éléments qui, avec la terre, l'eau et l'air, forment tous les corps. Dans le même temps, on a tenté de relier la chaleur au mouvement, car on a remarqué que lorsque les corps se heurtent ou se frottent les uns contre les autres, ils s'échauffent.
Les premiers succès dans la construction d'une théorie scientifique de la chaleur remontent au début du XVIIe siècle, lorsque le thermomètre a été inventé et qu'il est devenu possible d'étudier quantitativement les processus thermiques et les propriétés des macrosystèmes.
La question de savoir ce qu'est la chaleur a de nouveau été soulevée. Deux points de vue opposés ont émergé. Selon l’une d’elles, la théorie matérielle de la chaleur, la chaleur était considérée comme un type particulier de « liquide » en apesanteur, capable de s’écouler d’un corps à un autre. Ce liquide était appelé calorique. Plus le corps est calorique, plus la température corporelle est élevée.
Selon un autre point de vue, la chaleur est une sorte de mouvement interne des particules corporelles. Plus les particules d’un corps se déplacent rapidement, plus sa température est élevée.
Ainsi, l'idée de phénomènes et de propriétés thermiques était associée à l'enseignement atomistique des philosophes anciens sur la structure de la matière. Dans le cadre de telles idées, la théorie de la chaleur était à l'origine appelée corpusculaire, du mot « corpuscule » (particule). Les scientifiques y ont adhéré : Newton, Hooke, Boyle, Bernoulli.
Le grand scientifique russe M.V. Lomonossov. Il considérait la chaleur comme le mouvement de rotation des particules de matière. À l'aide de sa théorie, il a expliqué en général les processus de fusion, d'évaporation et de conductivité thermique, et est également arrivé à la conclusion qu'il existe un « plus grand ou dernier degré de froid » lorsque le mouvement des particules de matière s'arrête. Grâce aux travaux de Lomonossov, il y avait très peu de partisans de la véritable théorie de la chaleur parmi les scientifiques russes.
Et pourtant, malgré les nombreux avantages de la théorie corpusculaire de la chaleur, au milieu du XVIIIe siècle. La théorie calorique a remporté une victoire temporaire. Cela s'est produit après que la conservation de la chaleur pendant le transfert de chaleur ait été prouvée expérimentalement. D'où la conclusion sur la conservation (non-destruction) du fluide thermique - calorique. Dans la théorie des matériaux, le concept de capacité thermique des corps a été introduit et une théorie quantitative de la conductivité thermique a été construite. De nombreux termes introduits à cette époque ont survécu jusqu'à ce jour.
Au milieu du 19ème siècle. le lien entre le travail mécanique et la quantité de chaleur a été prouvé. Comme le travail, la quantité de chaleur s’est avérée être une mesure du changement d’énergie. Le chauffage d'un corps n'est pas associé à une augmentation de la quantité d'un « liquide » spécial en apesanteur, mais à une augmentation de son énergie. Le principe calorique a été remplacé par la loi beaucoup plus profonde de conservation de l’énergie. La chaleur s’est avérée être une forme d’énergie.
Des contributions significatives au développement des théories des phénomènes thermiques et des propriétés des macrosystèmes ont été apportées par le physicien allemand R. Clausius (1822-1888), le physicien théoricien anglais J. Maxwell, le physicien autrichien L. Boltzmann (1844-1906) et d'autres. scientifiques.
Il se trouve que la nature des phénomènes thermiques est expliquée en physique de deux manières : l'approche thermodynamique et la théorie cinétique moléculaire de la matière.
L'approche thermodynamique considère la chaleur du point de vue des propriétés macroscopiques de la matière (pression, température, volume, densité, etc.).
La théorie de la cinétique moléculaire relie l'apparition de phénomènes et de processus thermiques aux particularités de la structure interne de la matière et étudie les raisons qui déterminent le mouvement thermique.
Considérons donc les phénomènes thermiques dans la vie humaine.
Chauffage et refroidissement, évaporation et ébullition, fusion et solidification, condensation sont autant d'exemples de phénomènes thermiques.
La principale source de chaleur sur Terre est le Soleil. Mais en plus, les gens utilisent de nombreuses sources de chaleur artificielles : feux, poêles, chauffage de l’eau, radiateurs à gaz et électriques, etc.
Vous savez que si vous mettez une cuillère froide dans du thé chaud, elle se réchauffera au bout d'un moment. Dans ce cas, le thé cèdera une partie de sa chaleur non seulement à la cuillère, mais aussi à l'air ambiant. Cet exemple montre clairement que la chaleur peut être transférée d’un corps plus chauffé à un corps moins chauffé. Il existe trois façons de transférer la chaleur : conductivité thermique, convection, rayonnement .
Chauffer une cuillère dans du thé chaud - exemple conductivité thermique. Tous les métaux ont une bonne conductivité thermique.
Convection La chaleur est transférée dans les liquides et les gaz. Lorsque nous chauffons de l'eau dans une casserole ou une bouilloire, les couches inférieures d'eau se réchauffent en premier, elles deviennent plus légères et se précipitent vers le haut, laissant la place à l'eau froide. La convection se produit dans une pièce lorsque le chauffage est allumé. L'air chaud de la batterie monte et l'air froid descend.
Mais ni la conductivité thermique ni la convection ne peuvent expliquer comment, par exemple, le Soleil, loin de nous, chauffe la Terre. Dans ce cas, la chaleur est transférée à travers un espace sans air radiation(rayons de chaleur).
Un thermomètre est utilisé pour mesurer la température. Dans la vie de tous les jours, ils utilisent des thermomètres d'ambiance ou médicaux.
Lorsque nous parlons de température Celsius, nous entendons une échelle de température dans laquelle 0°C correspond au point de congélation de l'eau et 100°C est son point d'ébullition.
Dans certains pays (États-Unis, Royaume-Uni), l'échelle Fahrenheit est utilisée. Dans celui-ci, 212°F correspond à 100°C. Convertir la température d'une échelle à une autre n'est pas très simple, mais si nécessaire, chacun d'entre vous peut le faire vous-même. Pour convertir une température Celsius en température Fahrenheit, multipliez la température Celsius par 9, divisez par 5 et ajoutez 32. Pour effectuer la conversion inverse, soustrayez 32 de la température Fahrenheit, multipliez le reste par 5 et divisez par 9.
En physique et en astrophysique, une autre échelle est souvent utilisée : l'échelle Kelvin. Dans ce document, la température la plus basse de la nature (zéro absolu) est considérée comme 0. Cela correspond à −273°C. L'unité de mesure de cette échelle est le Kelvin (K). Pour convertir la température en Celsius en température en Kelvin, vous devez ajouter 273 aux degrés Celsius. Par exemple, en Celsius 100° et en Kelvin 373 K. Pour reconvertir, vous devez soustraire 273. Par exemple, 0 K vaut - 273°C.
Il est utile de savoir que la température à la surface du Soleil est de 6 000 K et à l'intérieur de 15 000 000 K. La température dans l'espace, loin des étoiles, est proche du zéro absolu.
Dans la nature, nous sommes témoins de phénomènes thermiques, mais parfois nous ne prêtons pas attention à leur essence. Par exemple, il pleut en été et il neige en hiver. De la rosée se forme sur les feuilles. Du brouillard apparaît.
La connaissance des phénomènes thermiques aide les gens à concevoir des appareils de chauffage domestiques, des moteurs thermiques (moteurs à combustion interne, turbines à vapeur, moteurs à réaction, etc.), à prévoir la météo, à faire fondre le métal, à créer une isolation thermique et des matériaux résistants à la chaleur qui sont utilisés partout - depuis la construction de maisons. aux vaisseaux spatiaux.
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