แบบฝึกหัดเรื่องอุณหภูมิและความร้อน

ศึกษาอุณหภูมิและความร้อนพร้อมรายการแบบฝึกหัดในเรื่อง: การตั้งค่าอุณหภูมิและความร้อน การขยายตัวและสมดุลทางความร้อน มาตราส่วนเทอร์โมเมตริก การถ่ายเทความร้อน ความร้อนแฝงและความร้อนที่สัมผัสได้ มีแบบฝึกหัดที่แก้ไขและแสดงความคิดเห็นหลายอย่างเพื่อให้คุณเรียนรู้และแก้ไขข้อสงสัยของคุณ

แบบฝึกหัดการตั้งค่าอุณหภูมิและความร้อน

แบบฝึกหัด 1

กำหนดและแยกอุณหภูมิและความร้อน

ดูคำตอบ

อุณหภูมิเป็นตัววัดสถานะความร้อนของร่างกายหรือระบบ กำหนดระดับความปั่นป่วนของอนุภาคที่ประกอบเป็นระบบนี้

อุณหภูมิจึงเป็นปริมาณ เป็นสิ่งที่สามารถวัดได้ ในระบบหน่วยสากล หน่วยวัดอุณหภูมิคือเคลวิน (K) หน่วยทั่วไปอื่นๆ ได้แก่ เซลเซียส (°C) และฟาเรนไฮต์ (°F)

ความร้อนคือการเคลื่อนที่ของพลังงานความร้อน พลังงานความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากวัตถุที่มีพลังมากขึ้น โดยมีอุณหภูมิที่สูงกว่า ไปยังวัตถุและระบบที่มีพลังงานน้อยกว่า โดยมีอุณหภูมิต่ำกว่า การถ่ายโอนพลังงานนี้เกิดขึ้นผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การนำ การพา และการฉายรังสี

เนื่องจากความร้อนเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่ง ในระบบหน่วยสากลจึงมีหน่วยวัดเป็นจูล (J) การวัดความร้อนทั่วไปอีกอย่างหนึ่งคือแคลอรี่ (มะนาว)

ความแตกต่างหลัก ระหว่างอุณหภูมิและความร้อนคือ อุณหภูมิเป็นตัววัดสถานะความร้อน ในขณะที่ความร้อนคือการถ่ายเทพลังงานความร้อนระหว่างร่างกาย

แบบฝึกหัด 2

กำหนดสมดุลความร้อนคืออะไร

ดูคำตอบ

สมดุลความร้อนเป็นสถานะที่วัตถุต่าง ๆ ในสภาพแวดล้อมเดียวกันมีอุณหภูมิเท่ากัน กล่าวคือ มีสถานะความร้อนเท่ากัน

เนื่องจากความร้อนคือการถ่ายเทพลังงานความร้อนจากวัตถุที่อุ่นกว่าไปยังวัตถุที่เย็นกว่า ซึ่งก่อนหน้านี้วัตถุที่ร้อนกว่าจะเย็นลงเมื่อปล่อยความร้อน ในทางกลับกัน ร่างกายที่ได้รับความร้อนนี้ซึ่งเคยเย็นกว่าก่อนหน้านี้กลับอบอุ่น

ความแปรผันของอุณหภูมินี้จะสิ้นสุดลงเมื่อไม่มีความร้อนระหว่างวัตถุอีกต่อไป ซึ่งหมายความว่าไม่มีการถ่ายเทพลังงานความร้อนระหว่างกันอีกต่อไป ในสถานะนี้ อุณหภูมิจะเท่ากัน

แบบฝึกหัดที่ 3

อธิบายปรากฏการณ์ต่อไปนี้:

ลอร่าเพิ่งตื่นและลุกจากเตียงในวันที่อากาศหนาวเย็น หลังจากลุกจากเตียงอันอบอุ่น เธอเอาเท้าแตะพื้นพรมในห้องนอนและรู้สึกสบายตัว แม้กระทั่งเท้าเปล่า เมื่อคุณเข้าไปในห้องครัว เท้าเปล่าของคุณจะรู้สึกเย็นเมื่อสัมผัสพื้นกระเบื้อง

สภาพแวดล้อมทั้งหมดของบ้านต้องอยู่ในสภาวะที่มีอุณหภูมิเท่ากันตลอดทั้งคืน ทำไมลอร่าถึงรู้สึกแตกต่างเมื่อเดินเท้าเปล่าในห้องนอนและในห้องครัว?

ดูคำตอบ

ความรู้สึกร้อนและเย็นนั้นสัมพันธ์กับปัจจัยหลายประการ บางอย่างถึงกับเป็นอัตวิสัย ต่างคนต่างรู้สึกและรับรู้อุณหภูมิเดียวกันได้หลายวิธี อย่างไรก็ตาม ในข้อความ บุคคลคนเดียวกันมีความรู้สึกที่แตกต่างกันในสภาพแวดล้อมที่ควรอยู่ในสภาวะสมดุลทางความร้อน กล่าวคือ ร่างกายมีอุณหภูมิเท่ากัน

ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือวัสดุที่สัมผัส ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนเป็นคุณสมบัติของวัสดุและบ่งชี้ว่าพลังงานความร้อนถูกถ่ายเทได้ง่ายเพียงใด ยิ่งค่าการนำความร้อนมากเท่าใด การถ่ายเทพลังงานความร้อนก็จะยิ่งง่ายขึ้นเท่านั้น

เนื่องจากพื้นเซรามิกมีการนำความร้อนได้ดีกว่าขนสัตว์หรือพรมฝ้าย ร่างกายของลอร่าจึงสูญเสียไปมาก เมื่อเดินผ่านห้องครัวจะมีแรงมากกว่าเดินบนพรม ซึ่งทำให้ตีความได้ว่าพื้นมีมากกว่า เย็น.

แบบฝึกหัดเรื่องสมดุลความร้อน

แบบฝึกหัด 4

(IFF 2016) ในกิจกรรมห้องปฏิบัติการ ครูฟิสิกส์เสนอให้นักเรียนผสมน้ำ 1 ลิตรที่อุณหภูมิ 100°C กับน้ำ 500 มล. ที่ 4°C อย่างไรก็ตาม ก่อนผสมและวัดอุณหภูมิสมดุลทางความร้อน นักศึกษาจำเป็นต้องคำนวณอุณหภูมิสมดุลทางความร้อน พิจารณาการสูญเสียความร้อนเล็กน้อยและผลทางทฤษฎีเท่ากับค่าทดลอง อาจกล่าวได้ว่าอุณหภูมิสมดุลนี้ถูกต้อง:

ก) 68°C
ข) 74°C
ค) 80 องศาเซลเซียส
ง) 32°C
จ) 52°C

ดูคำตอบ

คำตอบที่ถูกต้อง: ก) 68°C

วัตถุประสงค์: กำหนดอุณหภูมิสมดุลความร้อน ().

ข้อมูล:
1L = น้ำ 1,000 มล. ที่ 100°C;
น้ำ 500 มล. ที่อุณหภูมิ 4°C

แบบจำลองทางกายภาพและคณิตศาสตร์

ในสภาวะสมดุลทางความร้อนจะไม่มีการถ่ายโอนพลังงานความร้อนอีกต่อไป ดังนั้นผลรวมของความร้อนของส่วนต่างๆ ของน้ำที่ 100°C และ 4°C จะเท่ากับศูนย์

เนื่องจากความร้อนจำเพาะเท่ากันทั้งสองข้างของสมการ เราจึงสามารถตัดมันออกได้

ดังนั้นอุณหภูมิสมดุลจะอยู่ที่ 68°C

แบบฝึกหัดเกี่ยวกับเครื่องชั่งน้ำหนักเทอร์โมเมตริก

แบบฝึกหัด 5

(SENAC - SP 2013) การมาถึงของมนุษย์บนดวงจันทร์เกิดขึ้นในปี 2512 โครงสร้างของดวงจันทร์มีลักษณะเป็นหินและแทบไม่มีชั้นบรรยากาศเลย ซึ่งหมายความว่าในตอนกลางวันอุณหภูมิจะสูงถึง 105 °C และในเวลากลางคืนจะลดลงถึง −155 °C

ความแปรผันทางความร้อนนี้ซึ่งวัดจากระดับอุณหภูมิฟาเรนไฮต์นั้นถูกต้อง

ก) 50.
ข) 90.
ค) 292.
ง) 468.
จ) 472

ดูคำตอบ

คำตอบที่ถูกต้อง: ง) 468

ความสัมพันธ์ระหว่างสเกลเซลเซียส °C และสเกล°F ถูกกำหนดโดย:

ที่ไหน,

คือความแปรผันของอุณหภูมิในหน่วยองศาเซลเซียส และ

คือความแปรผันของฟาเรนไฮต์

อุณหภูมิบนพื้นผิวดวงจันทร์จะแตกต่างกันระหว่าง 105 องศาเซลเซียส และในเวลากลางคืน -155 องศาเซลเซียส ดังนั้น ความแปรผันทั้งหมดคือ 260 องศาเซลเซียส

105 - (-155) = 260

แทนที่ในสูตรเรามี:

แบบฝึกหัด 6

(UESPI 2010) นักเรียนคนหนึ่งกำลังอ่านนิยายวิทยาศาสตร์เรื่อง “Fahrenheit 451” โดย Ray Bradbury ในบางตอน ตัวละครตัวหนึ่งอ้างว่า 451 °F คืออุณหภูมิในระดับฟาเรนไฮต์ซึ่งกระดาษที่ใช้ทำหนังสือเผาไหม้ นักเรียนรู้ว่าในระดับนี้ อุณหภูมิการหลอมเหลวและการเดือดของน้ำคือ 32°F และ 212°F ตามลำดับ เขาสรุปได้อย่างถูกต้องว่า 451°F เทียบเท่ากับ:

ก) 100 °C
ข) 205 °C
ค) 233 °C
ง) 305 °C
จ) 316 °C

ดูคำตอบ

คำตอบที่ถูกต้อง: c) 233 °C

มาตราส่วนเซลเซียสและฟาเรนไฮต์สัมพันธ์กันโดย:

กำลังเปลี่ยน 451°F ด้วย , เรามี:

จากตัวเลือกการตอบสนอง 233°C นั้นใกล้เคียงที่สุด

แบบฝึกหัด 7

(FATEC 2014) ระหว่างการแข่งขัน Formula Indy หรือ Formula 1 ผู้ขับขี่ต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่ร้อนจัดในห้องนักบินที่ อุณหภูมิถึง 50°C ที่เกิดจากแหล่งความร้อนต่างๆ (จากดวงอาทิตย์ เครื่องยนต์ ภูมิประเทศ เมแทบอลิซึมของสมอง กิจกรรมของกล้ามเนื้อ เป็นต้น) อุณหภูมินี้สูงกว่าอุณหภูมิของร่างกายโดยเฉลี่ยที่ยอมรับได้ ดังนั้นพวกเขาจึงควรอยู่ในสภาพร่างกายที่ดีอยู่เสมอ

การแข่งรถ Formula Indy เป็นประเพณีในสหรัฐอเมริกาที่อ่านอุณหภูมิในระดับฟาเรนไฮต์ จากข้อมูลที่นำเสนอในข้อความนั้น ถูกต้องแล้วที่ระบุว่าอุณหภูมิห้องนักบินที่รถ Formula Indy ไปถึงระหว่างการแข่งขันในระดับฟาเรนไฮต์คือ

ข้อมูล:
อุณหภูมิละลายน้ำแข็ง = 32°F;
อุณหภูมิน้ำเดือด = 212°F

ก) 32.
ข) 50.
ค) 82.
ง) 122.
จ) 212.

ดูคำตอบ

คำตอบที่ถูกต้อง: ง) 122

ในการสร้างความสัมพันธ์ของอุณหภูมิทั้งสอง เราใช้สมการ:

แทนที่ สำหรับ 50 และการแก้ปัญหาสำหรับ , เรามี:

ดังนั้นอุณหภูมิในห้องนักบินในหน่วยฟาเรนไฮต์จึงอยู่ที่ 122°F

แบบฝึกหัดเรื่องการกระจายความร้อน

แบบฝึกหัด 8

(ศัตรู 2021) ในคู่มือการใช้งานตู้เย็นมีคำแนะนำดังต่อไปนี้:

• เปิดประตูตู้เย็นทิ้งไว้นานเท่าที่จำเป็นเท่านั้น

• สิ่งสำคัญคือต้องไม่กีดขวางการไหลเวียนของอากาศด้วยการกระจายอาหารไม่ดีบนชั้นวาง

• เว้นระยะห่างอย่างน้อย 5 ซม. ระหว่างด้านหลังของผลิตภัณฑ์ (ฮีตซิงก์คดเคี้ยว) กับผนัง

ตามหลักการของอุณหพลศาสตร์ เหตุผลสำหรับคำแนะนำเหล่านี้คือตามลำดับ:

ก) ลดความเย็นออกจากตู้เย็นสู่สิ่งแวดล้อม ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการถ่ายเทความเย็นระหว่างอาหารบนหิ้ง และให้การแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างแผงระบายความร้อนกับสิ่งแวดล้อม

ข) ลดความเย็นของตู้เย็นสู่สิ่งแวดล้อม รับประกันการหมุนเวียนของอากาศภายใน รับประกันฉนวนกันความร้อนระหว่างชิ้นส่วนภายในและภายนอก

ค) ลดการไหลของความร้อนจากสิ่งแวดล้อมสู่ด้านในของตู้เย็น ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการหมุนเวียนของอากาศภายใน และยอมให้มีการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างฮีทซิงค์กับสิ่งแวดล้อม

ง) ลดการไหลของความร้อนจากสิ่งแวดล้อมสู่ภายในตู้เย็น ให้แน่ใจว่ามีการส่งผ่าน ความเย็นระหว่างอาหารบนหิ้งและให้การแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างอ่างล้างจานกับสิ่งแวดล้อม

จ) ลดการไหลของความร้อนจากสิ่งแวดล้อมสู่ภายในตู้เย็น รับประกันการหมุนเวียนของอากาศภายใน และรับประกันฉนวนกันความร้อนระหว่างชิ้นส่วนภายในและภายนอก

ดูคำตอบ

คำตอบที่ถูกต้อง: c) ลดการไหลของความร้อนจากห้องไปยังด้านในของตู้เย็น ตรวจสอบการหมุนเวียนของอากาศภายใน และให้การแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างฮีทซิงค์กับสิ่งแวดล้อม

• การปิดประตูตู้เย็นโดยเปิดเฉพาะที่จำเป็น ป้องกันความร้อนจากสิ่งแวดล้อมภายนอกเข้ามา

• ภายในตู้เย็น การแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างสภาพแวดล้อมภายในที่เย็นกับอาหารทำให้เกิดกระแสลมผ่านการพาความร้อน กระแสน้ำเหล่านี้จำเป็นสำหรับการทำความเย็นอาหาร

• ความร้อนจากอาหารและแลกเปลี่ยนกับสารทำความเย็นของตู้เย็นจะถูกส่งไปยังฮีทซิงค์ที่ด้านหลัง ความร้อนนี้จะถูกแลกเปลี่ยนกับสิ่งแวดล้อม โดยการพาความร้อนเป็นหลัก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีพื้นที่

แบบฝึกหัดที่ 9

(UEPB 2009) เด็กคนหนึ่งที่ชอบ brigadeiro ตัดสินใจทำขนมนี้ และด้วยเหตุนี้เขาจึงเริ่มแยกส่วนผสมและเครื่องใช้ต่างๆ ในขั้นต้น เขาหยิบกระป๋องนมข้นหวาน ช็อกโกแลตผง และมาการีน จากนั้นจึงใช้กระทะเหล็ก ช้อน และที่เปิดกระป๋อง เด็กเจาะรูในกระป๋องเพื่อระบายนมข้นลงในกระทะ แม่ของเขาเห็นท่าทีเช่นนั้นจึงแนะนำให้ลูกชายเจาะรูอีกรูในกระป๋องเพื่อที่เขาจะได้เอาของเหลวนั้นออกได้ง่ายขึ้น เมื่อวางหม้อบนกองไฟเพื่อกวน brigadeiro เด็กรู้สึกว่าหลังจากนั้นไม่กี่นาทีด้ามช้อนก็อุ่นขึ้นและบ่นว่า: "แม่ ช้อนกำลังไหม้มือฉัน" แม่จึงขอให้เขาใช้ช้อนไม้ป้องกันไฟลวก

เกี่ยวกับความร้อนของช้อนที่พิสูจน์ได้จากการบ่นของเด็กว่ามือของเขาไหม้เราสามารถพูดได้ว่า

ก) ด้วยช้อนไม้ซึ่งเป็นฉนวนความร้อนที่ดีเยี่ยมทำให้ร้อนเร็วกว่าช้อนเหล็ก

ข) มันเกิดขึ้นเพราะอนุภาคที่ประกอบเป็นช้อนสร้างกระแสพาความร้อนอย่างสมบูรณ์จากปลายด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง

c) เนื่องจากการฉายรังสีช้อนจะร้อนขึ้นอย่างสมบูรณ์จากปลายด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง

d) ด้วยช้อนไม้ซึ่งเป็นตัวนำความร้อนที่ดีเยี่ยมทำให้ร้อนเร็วกว่าช้อนเหล็ก

จ) มันเกิดขึ้นเพราะอนุภาคที่ประกอบเป็นช้อนเริ่มนำความร้อนที่ดูดซับจากปลายด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง

ดูคำตอบ

คำตอบที่ถูกต้อง: จ) มันเกิดขึ้นเพราะอนุภาคที่ประกอบเป็นช้อนเริ่มนำความร้อนที่ดูดซับจากปลายข้างหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง

กระบวนการกระจายความร้อนคือการนำ มีเพียงพลังงานเท่านั้นที่ถ่ายโอนจากอนุภาคไปยังบริเวณโดยรอบ โลหะเป็นตัวส่งความร้อนที่ดีเยี่ยม

แบบฝึกหัด 10

(ศัตรู 2016) ในการทดลอง ครูคนหนึ่งทิ้งถาดมวลเดียวกันสองถาด ถาดหนึ่งเป็นพลาสติกและอีกถาดหนึ่งอะลูมิเนียมไว้บนโต๊ะในห้องปฏิบัติการ หลังจากนั้นสองสามชั่วโมง เขาขอให้นักเรียนให้คะแนนอุณหภูมิของถาดทั้งสองถาดโดยใช้การสัมผัส นักเรียนของเขาอ้างว่าถาดอลูมิเนียมมีอุณหภูมิต่ำกว่า เขาเสนอกิจกรรมที่สองด้วยความสนใจ โดยวางก้อนน้ำแข็งไว้บนถาดแต่ละถาด ซึ่ง อยู่ในสภาวะสมดุลทางความร้อนกับสิ่งแวดล้อม และถามพวกเขาว่า อัตราการละลายน้ำแข็งจะอยู่ที่เท่าไร ใหญ่กว่า

นักเรียนที่ตอบคำถามของครูถูกจะบอกว่าการหลอมจะเกิดขึ้น

ก) บนถาดอะลูมิเนียมเร็วกว่า เนื่องจากมีการนำความร้อนสูงกว่าพลาสติก

b) เร็วกว่าบนถาดพลาสติกเนื่องจากในตอนแรกมีอุณหภูมิสูงกว่าถาดอลูมิเนียม

c) บนถาดพลาสติกเร็วกว่า เนื่องจากมีความจุความร้อนสูงกว่าถาดอะลูมิเนียม

d) บนถาดอะลูมิเนียมเร็วกว่า เนื่องจากมีความร้อนจำเพาะต่ำกว่าพลาสติก

จ) ด้วยความเร็วเท่ากันทั้งสองถาด เนื่องจากจะมีความแปรผันของอุณหภูมิเท่ากัน

ดูคำตอบ

คำตอบที่ถูกต้อง: ก) บนถาดอะลูมิเนียมเร็วกว่า เนื่องจากมีการนำความร้อนสูงกว่าถาดพลาสติก

น้ำแข็งละลายเร็วขึ้นในถาดซึ่งถ่ายเทความร้อนในอัตราที่สูงขึ้นเช่นเร็วขึ้น เนื่องจากโลหะมีค่าการนำความร้อนสูงกว่า ถาดอะลูมิเนียมจึงถ่ายเทความร้อนไปยังน้ำแข็งมากขึ้นและจะละลายเร็วขึ้น

แบบฝึกหัด 11

(Enem 2021) ในเมืองเซาเปาโล หมู่เกาะความร้อนมีหน้าที่เปลี่ยนทิศทางการไหลของลมทะเลที่ควรจะไปถึงบริเวณฤดูใบไม้ผลิ แต่เมื่อข้ามผ่านเกาะร้อน ลมทะเลตอนนี้เจอกระแสลมในแนวดิ่งซึ่งส่งผ่าน สำหรับเธอแล้ว พลังงานความร้อนที่ดูดซับจากพื้นผิวที่ร้อนของเมือง เคลื่อนไปยังที่สูง ระดับความสูง ด้วยวิธีนี้ จึงมีไอน้ำควบแน่นและฝนตกหนักในใจกลางเมือง แทนที่จะเป็นในฤดูใบไม้ผลิ ภาพแสดงระบบย่อยสามระบบที่แลกเปลี่ยนพลังงานในปรากฏการณ์นี้

กลไกเหล่านี้ตามลำดับ

ก) การฉายรังสีและการพาความร้อน
b) การฉายรังสีและการฉายรังสี
c) การนำและการฉายรังสี
d) การพาความร้อนและการฉายรังสี
จ) การพาความร้อนและการพาความร้อน

ดูคำตอบ

คำตอบที่ถูกต้อง: ก) การฉายรังสีและการพาความร้อน

การฉายรังสีเป็นกระบวนการถ่ายเทความร้อนระหว่างดวงอาทิตย์กับเมืองต่างๆ ในกระบวนการนี้ ความร้อนจะถูกถ่ายเทโดยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

การพาความร้อนเป็นกระบวนการถ่ายเทความร้อนระหว่างเกาะความร้อนกับลมทะเล ในกระบวนการนี้ ความร้อนจะถูกถ่ายเทโดยตัวกลางของไหล ในกรณีนี้ อากาศ ผ่านการเคลื่อนที่ของมัน ในการพาความร้อน อากาศร้อนที่ขยายตัวจะมีความหนาแน่นน้อยลงและสูงขึ้น อากาศที่เย็นกว่าที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น หนาแน่นขึ้น ลงมาทำให้เกิดกระแสอากาศที่แลกเปลี่ยนความร้อน

แบบฝึกหัดเกี่ยวกับความร้อนแฝงและความร้อนที่ละเอียดอ่อน

แบบฝึกหัด 12

(ศัตรู 2015) อุณหภูมิการเผาไหม้สูงและแรงเสียดทานระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่เป็นปัจจัยบางประการที่ทำให้เครื่องยนต์สันดาปภายในร้อนขึ้น เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปและความเสียหายที่ตามมาต่อเครื่องยนต์เหล่านี้ ระบบระบายความร้อนในปัจจุบันจึงได้รับการพัฒนาซึ่งของเหลว คูลเลอร์ที่มีคุณสมบัติพิเศษไหลเวียนผ่านภายในเครื่องยนต์ดูดซับความร้อนซึ่งเมื่อผ่านหม้อน้ำจะถูกส่งไปยัง บรรยากาศ.

สารหล่อเย็นต้องมีคุณสมบัติอะไรบ้างในการบรรลุวัตถุประสงค์อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด?

ก) ความร้อนจำเพาะสูง
b) ความร้อนแฝงสูงของการหลอมรวม
c) ค่าการนำความร้อนต่ำ
ง) อุณหภูมิเดือดต่ำ
จ) ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสูง

ดูคำตอบ

คำตอบที่ถูกต้อง: ก) ความร้อนจำเพาะสูง

ความร้อนจำเพาะเป็นคุณสมบัติของวัสดุ ในกรณีนี้คือสารหล่อเย็น ระบุปริมาณความร้อนที่ต้องการรับหรือให้สำหรับมวลหนึ่งหน่วย เพื่อทำให้อุณหภูมิหนึ่งหน่วยเปลี่ยนแปลง

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ยิ่งความร้อนจำเพาะสูงขึ้นเท่าใด ความร้อนก็จะยิ่งได้รับมากขึ้นโดยไม่เพิ่มอุณหภูมิมากเกินไป สารที่มีความร้อนจำเพาะสูงมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิน้อยกว่า

ด้วยวิธีนี้ น้ำหล่อเย็นที่มีความร้อนจำเพาะสูงสามารถ "รวบรวม" พลังงานความร้อนจากเครื่องยนต์ได้มากขึ้นโดยไม่ต้องเดือด

แบบฝึกหัด 13

(FATEC 2014) ในชั้นเรียนสาขาวิชาฟิสิกส์ในหลักสูตรการเชื่อมที่ Fatec ครูที่รับผิดชอบจะนำหัวข้อที่พวกเขาเคยเห็นในโรงเรียนมัธยมศึกษามาร่วมกับนักเรียน อธิบายวิธีดำเนินการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของกราฟสถานะของสารบริสุทธิ์ตามสมมุติฐานที่กำหนด สำหรับสิ่งนี้ เราเพียงแค่ต้องประเมินปริมาณทางกายภาพที่แสดงบนแกนและกราฟที่เกิดจากความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณเหล่านี้ ในกราฟนี้ ส่วนที่แสดงความเอียงแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเนื่องจากการดูดกลืนพลังงาน และส่วนที่แสดงที่ราบสูง (ส่วนแนวนอน) บ่งชี้การเปลี่ยนแปลงในสถานะเนื่องจากการดูดกลืนพลังงาน

หลังจากคำอธิบายนี้ เขาถามนักเรียนว่า พลังงานทั้งหมดดูดซับโดย. เป็นเท่าใด สารระหว่างจุดสิ้นสุดของการเปลี่ยนสถานะสำหรับของเหลว จนถึงจุดสิ้นสุดของการเปลี่ยนแปลงสถานะสำหรับ เป็นก๊าซ

คำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถามนี้เป็นแคลอรีคือ

ก) 2000.
ข) 4000
ค) 6,000.
ง) 10,000.
จ) 14,000.

ดูคำตอบ

คำตอบที่ถูกต้อง: ง) 10,000.

การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นระหว่าง 4000 ถึง 14000 แคลอรี่ สารอยู่ในสถานะของเหลวเต็มที่เมื่อทางลาดเริ่มขึ้นหลังจากที่ราบสูงแรก การเปลี่ยนแปลงจากของเหลวเป็นเฟสก๊าซเกิดขึ้นบนที่ราบสูงที่สอง

แบบฝึกหัดเรื่องการขยายความร้อน

แบบฝึกหัด 14

(URCA 2012) รัศมีของฐานของกรวยโลหะซึ่งมีความหนาแน่นเท่ากับ 10 g/cm3 มีความยาวเริ่มต้นที่ 0°C Ro = 2 ซม. โดยการให้ความร้อนแก่กรวยนี้จนถึงอุณหภูมิ 100°C ความสูงของกรวยจะแปรผัน Δh = 0.015 ซม. ด้วยมวลรูปกรวย 100 กรัม ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นเฉลี่ยของวัสดุคือ:

ดูคำตอบ

คำตอบที่ถูกต้อง:

วัตถุประสงค์: กำหนดสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น ().

ข้อมูล
= 0.015 ซม.
รัศมีเริ่มต้น = 2 cm
= 100°C
มวล m = 100 g
ความหนาแน่น d = 10 g/cm3

แบบจำลองทางคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ของการขยายตัวเชิงความร้อนเชิงเส้น

ที่ไหน,
คือสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น
คือการเปลี่ยนแปลงความสูง
คือความสูงเริ่มต้น
คือความแปรผันของอุณหภูมิ

การแยกตัว ,

และ พวกเขามีให้ ด้วยวิธีนี้เพื่อกำหนด จำเป็นต้องกำหนด .

เพื่อกำหนด ลองใช้อัตราส่วนปริมาตรและความหนาแน่นกัน

ปริมาณกรวย

ความหนาแน่น

แยกวี,

แทนค่าของ V และ r ในสมการปริมาตรและการสร้าง = 3,

ตอนนี้เราเปลี่ยนได้ ในสมการสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน

กลายเป็นสัญกรณ์วิทยาศาสตร์

0,0006 =

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ

• ความร้อนและอุณหภูมิ.
• การแพร่กระจายความร้อน
• ไวต่อความร้อน
• ความร้อนจำเพาะ
• พลังงานความร้อน
• การขยายตัวทางความร้อน
• ความจุความร้อน
• การนำความร้อน
• การพาความร้อน
• การฉายรังสีความร้อน