Часть 2. Выполните практическое задание

1. Прочитайте текст и выполните задания

Температура

Температура — важная характеристика тел, опре­деляющая степень их нагретости. Более нагретые те­ла имеют более высокую температуру и способны пе­редавать тепло менее нагретым телам. Между телами, приведенными в тепловой контакт, с течени­ем времени устанавливается тепловое равновесие — температура тел становится одинаковой.

Для измерения температуры используют термомет­ры: термометр, приведенный в соприкосновение с те­лом, после установления теплового равновесия показы­вает температуру тела. Градуировка термометров осуществляется по процессам, происходящим при по­стоянной температуре (например, процесс плавления). Широко распространена стоградусная шкала Цельсия, по которой температура плавления льда О °С, темпера­тура кипения воды 100 °С, промежуток между этими температурами делится на 100 градусов. Существуют другие температурные шкалы — шкала Фаренгейта, шкала Реомюра. Эти температурные шкалы зависят от термометрического вещества, к которому привязыва­ются градуировочные процессы плавления и кипения.

Шкала Кельвина является абсолютной шкалой температур, она не зависит от термометрического вещества. На этой шкале задается только одна точка: температура плавления льда по шкале Кельвина рав­на 273,15 К. Интервалы в градусах по шкале Кель­вина и по шкале Цельсия совпадают. Особая роль аб­солютной температуры также состоит в том, что ею можно измерять среднюю кинетическую энергию молекул, так как средняя кинетическая энергия мо­лекулы пропорциональна абсолютной температуре. С помощью абсолютной температуры наиболее просто записываются газо­вые законы. Так, при по­стоянном давлении газа объем постоянного количества газа растёт прямо пропорционально температуре.

1. Из графика видно, что при температуре 200К объём газа равен 4л. Если объём этого газа будет равен 6л, то температура газа равна

а) 100 К б) 200 К в) 300 К г) 400 К

2. Температуре 100⁰С по шкале Цельсия соответствует температура

а) 373 К б) -273 К в) 273 К г) 0 К

3. Какое утверждение является верным

А. Температуры тел, приведённых в тепловой контакт, с течением времени выравниваются

Б. Средняя кинетическая энергия молекулы прямо

пропорциональна абсолютной температуре

а) Только А б Только Б в) И А, и Б г) Ни А, ни Б

Билет № 22

1. Испарение и конденсация жидкостей. Насыщенный и ненасыщенный пар.

Любое вещество при определенных условиях может находиться в различных агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном. Переход из одного состояния в другое называется фазовым переходом. Испарение и конденсация являются примерами фазовых переходов.

Парообразование — процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное.

Совокупность молекул, вылетевших из вещества, называется паром этого вещества.

Переход из жидкого состояния в газообразное возможен двумя различными процессами: испарением и кипением.

Испарение — это парообразование, происходящее со свободной поверхности жидкости при любой температуре.

Свойства испарения

Экспериментально установлены следующие cвойства испарения:

1. При одинаковых условиях различные вещества испаряются с различной скоростью (скорость испарения определяется числом молекул, переходящих в пар с поверхности вещества за 1 с).

2. Скорость испарения тем больше:

чем больше площадь свободной поверхности жидкости;

чем меньше плотность паров над поверхностью жидкости;

скорость увеличивается при движении окружающего воздуха (ветер);

чем больше температура жидкости.

3. При испарении температура тела понижается.

Процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое называется конденсацией.

Конденсация пара сопровождается нагреванием жидкости. При конденсации выделяется такое же количество теплоты, которое было затрачено при испарении.

Свойства насыщенных паров

Для насыщенных паров характерны следующие свойства:

1. плотность и давление насыщенного пара зависят от рода вещества. Чем меньше удельная теплота парообразования жидкости, тем быстрее она испаряется и тем больше давление и плотность ее паров;

2. давление и плотность насыщенного пара однозначно определяются его температурой (не зависят от того, каким образом пар достиг этой температуры: при нагревании или при охлаждении);

3. в замкнутом сосуде (V = const) давление и плотность пара быстро возрастают с увеличением температуры (рис. 1, а, б). Таким образом, газовый закон для изохорного процесса не применим к насыщенному пару.

4. при постоянной температуре давление и плотность насыщенного пара не зависят от объема. На рисунке 2 для сравнения приведены изотермы идеального газа (а) и насыщенного пара (б). Опыт показывает, что при изотермическом расширении уровень жидкости в сосуде понижается, при сжатии — повышается, т.е. изменяется число молекул пара так, что плотность пара остается постоянной. Таким образом, газовый закон для изотермического процесса также не применим к насыщенному пару;

5. уравнение p = n⋅k⋅T описывает состояние насыщенного пара только приближенно.

Следовательно, насыщенный пар не подчиняется газовым законам идеального газа. Значения давления и плотности насыщенного пара при заданной температуре определяются из таблиц (см. таблицу).

Таблица. Давление (р) и плотность (ρ) насыщенных паров воды при различных температурах (t).

Основное свойство насыщенного пара - давление пара при постоянной температуре не зависит от объема (см. изотерму). Участок ВС соответствует насыщенному пару.

2. Поляризация света.

Свойство поперечных волн – поляризация.
Поляризованной волной называется такая поперечная волна, в которой колебания всех частиц происходят в одной плоскости.
Такую волну можно получить с помощью резинового шнура, если на его пути поставить преграду с тонкой щелью. Щель пропустит только те колебания, которые происходят вдоль нее.

Устройство, выделяющее колебания, происходящие в одной плоскости, называется поляризатором.
Устройство, позволяющее определить плоскость поляризации (вторая щель) называется анализатором.
Опыт с турмалином – доказательство поперечности световых волн.
Кристалл турмалина – это прозрачный, зеленого цвета минерал, обладающий осью симметрии.
В луче света от обычного источника присутствуют колебания векторов напряженности электрического поля Е и магнитной индукции В всевозможных направлений, перпендикулярных направлению распространения световой волны. Такая волна называется естественной волной.

При прохождении через кристалл турмалина свет поляризуется.
У поляризованного света колебания вектора напряженности Е происходят только в одной плоскости, которая совпадает с осью симметрии кристалла.

Поляризация света после прохождения турмалина обнаруживается, если за первым кристаллом (поляризатором) поставить второй кристалл турмалина (анализатор).
При одинаково направленных осях двух кристаллов световой луч пройдет через оба и лишь чуть ослабнет за счет частичного поглощения света кристаллами.
Схема действия поляризатора и стоящего за ним анализатора:
Если второй кристалл начать поворачивать, т.е. смещать положение оси симметрии второго кристалла относительно первого, то луч будет постепенно гаснуть и погаснет совершенно, когда положение осей симметрии обоих кристаллов станет взаимно перпендикулярным.
Вывод:
Свет- это поперечная волна.
Применение поляризованного света:
- плавная регулировка освещенности с помощью двух поляроидов
- для гашения бликов при фотографировании (блики гасят, поместив между источником света и отражающей поверхностью поляроид)
- для устранения слепящего действия фар встречных машин.