БИЛИМ БУЛАГЫ

Физика: Основные формы материи — различия между версиями

(→‎Жидкости)
(→‎Жидкости)
Строка 85: Строка 85:
 
Если в воде растворить какое-либо вещество, то её поверхностное натяжение изменится. Поверхностное натяжение снижают средства для стирки белья или мытья посуды, когда их добавляют в воду, то вода лучше смачивает волокна ткани или грязную посуду. Например, водомерку на воде удерживает поверхностное натяжение.
 
Если в воде растворить какое-либо вещество, то её поверхностное натяжение изменится. Поверхностное натяжение снижают средства для стирки белья или мытья посуды, когда их добавляют в воду, то вода лучше смачивает волокна ткани или грязную посуду. Например, водомерку на воде удерживает поверхностное натяжение.
  
−
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all />
 
−
 
−
==Жидкости==
 
−
Запасы внутренней энергии огромны. Очень важно умело и грамотно использовать её запасы, содержащиеся в топливе. Использовать внутреннюю энергию – значит, совершить за счёт неё полезную работу.
 
−
 
−
<div class="show-for-large-up">{{right|[[Файл:Три_части_двигателя.jpg|300px]]}}</div>
 
−
<div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Три_части_двигателя.jpg|300px]]}}</div>
 
−
 
−
Тепловой двигатель - это система, совершающая многократно круговой процесс (цикл), при котором за счёт подведённого извне тепла совершается механическая работа. Для этого необходимо рабочему веществу в начале цикла сообщать некоторое количество теплоты Q1, а в конце цикла отнимать количество теплоты Q2.
 
−
 
−
Применение тепловых двигателей чрезвычайно разнообразно. Они приводят в движение самолёты, ракеты, тепловозы, паровозы, наземный и водный транспорт. В настоящее время наибольшее распространение имеют двигатели внутреннего сгорания.
 
−
<div class="show-for-large-up">{{center|[[Файл:Опыты_по_физике._Модель_двигателя_внутреннего_сгорания.mp4|500px]]}}</div>
 
−
<div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Опыты_по_физике._Модель_двигателя_внутреннего_сгорания.mp4|500px]]}}</div>
 
−
 
−
КПД теплового двигателя 20-40%. Это значит, что всего 20% энергии топлива идет на совершение полезной механической работы, а 80% - бесполезные потери энергии. Значит, 6,4 л. из 8 л. сгорели только для того, чтобы загрязнить атмосферу теплом и газами.
 
−
 
−
<div class="show-for-large-up">{{left|[[Файл:КПД_двигателя.jpg|300px]]}}</div>
 
−
<div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:КПД_двигателя.jpg|300px]]}}</div>
 
−
 
−
Ученые ведут работу, направленную на снижение и ликвидацию последствий загрязнений воздуха. Это всевозможное газоочистное и пылеулавливающее оборудование. Использование тепловых двигателей дает человеку огромные возможности, но в то же время это один из главных факторов в разрушении природы.
 
−
 
−
Ученые работают над усовершенствованием двигателей внутреннего сгорания, совершенствуя конструкции, повышая их КПД и предлагая новые виды топлива.
 
−
 
−
Несмотря на то, что двигатели внутреннего сгорания являются весьма несовершенным типом тепловых машин (низкий КПД, громкий шум, токсичные выбросы, меньший ресурс) благодаря своей автономности (необходимое топливо содержит гораздо больше энергии, чем лучшие электрические аккумуляторы) двигатели внутреннего сгорания очень широко распространены. Тепловое расширение нашло свое применение в различных тепловых двигателях, т. е. в двигателях внутреннего и внешнего сгорания:
 
−
* Роторных двигателях;
 
−
* Реактивных двигателях;
 
−
* Турбореактивных двигателях;
 
−
* Газотурбинные установки;
 
−
* Двигателях Ванкеля;
 
−
* Двигателях Стирлинга;
 
−
* Ядерные силовые установки.
 
−
 
−
Тепловое расширение воды используется в паровых турбинах и т. д. Все это в свою очередь нашло широкое распространение в различных отраслях народного хозяйства. Например, двигатели внутреннего сгорания наиболее широко используются:
 
−
* Транспортные установки;
 
−
* Сельскохозяйственные машины.
 
−
 
−
В стационарной энергетике двигатели внутреннего сгорания широко используются:
 
−
* На небольших электростанциях;
 
−
* Энергопоезда;
 
−
* Аварийные энергоустановки.
 
−
 
−
ДВС получили большое распространение также в качестве привода компрессоров и насосов для подачи газа, нефти, жидкого топлива и т. п. по трубопроводам, при производстве разведочных работ, для привода бурильных установок при бурении скважин на газовых и нефтяных промыслах.
 
−
 
−
Турбореактивные двигатели широко распространены в авиации. Паровые турбины – основной двигатель для привода электрогенераторов на ТЭС. Применяют паровые турбины также для привода центробежных воздуходувок, компрессоров и насосов.
 
−
 
−
Существуют даже паровые автомобили, но они не получили распространения из-за конструктивной сложности.
 
−
 
−
Тепловое расширение применяется также в различных тепловых реле, принцип действия, которых основан на линейном расширении трубки и стержня, изготовленных из материалов с различным температурным коэффициентом линейного расширения.
 
−
 
−
''Анимации работы различных двигателей и механизмов''
 
−
http://ashuninaphysics.blogspot.com/2011/11/blog-post_1004.html
 
 
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all />
 
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all />
  

Версия 11:16, 19 марта 2018

Вещество Плотность вещества Твердые тела Жидкие кристаллы
Жидкости Газы Физическое поле Гравитационное поле Электрическое поле Магнитное поле
Материя - это все то, что существует во Вселенной независимо от нас, что мы видим (небесные тела, животные, растения и др.), и что мы не видим (свет, радиоволны, магнитное излучение и др.).

Материя существует в форме вещества и поля (вода - вещество, радиоволны - поле).


Вещество

Вещество - это один из примеров материи. Все то, из чего состоят физические тела, то есть окружающие нас предметы, называется веществом. Железо, медь, резина, вода - все это различные вещества.
Вещества.jpg
Вещества.jpg

Вода - вещество, капля воды - физическое тело, алюминий - вещество, алюминиевая кружка - физическое тело.

Можно измерить удельный вес и плотность исследуемого вещества, его упругость и твёрдость, электропроводность и магнитные свойства, прозрачность, теплоёмкость и т.д.

Вещество может находиться в трех состояниях: газ, жидкость, твердые тела.

В начало

Плотность вещества

Конвекция.jpg
Конвекция.jpg

Каждое вещество занимает некоторый объём. И может оказаться, что объёмы двух тел равны, а их массы различны. В этом случае говорят, что плотности этих веществ различны.

Если рассмотреть кусок железа, масса которого равна 1 кг и кусок дерева, масса которого равна 1 кг, то можно сделать выводы, что объём дерева больше, чем объём куска железа, так как плотность дерева меньше, чем плотность железа (молекулы прилегают не так плотно друг к другу).

В различных состояниях плотность вещества различна. Например, плотность расплавленного железа меньше плотности твёрдого железа.

Самое плотное твердое вещество осмий- 22600 кг/м3. Самая плотная жидкость - ртуть (13600 кг/м3). Но самое плотное вещество не находится на Земле. Например, в космосе плотность белого карлика Сириуса Б (звезда) так велика, что масса спичечного коробка из этого вещества была бы равна 127 тоннам.

Вода, лёд и водяной пар – это три состояния одного вещества. Разные агрегатные состояния одного и того же вещества имеют разные плотности. Это связано с внутренним строением веществ, взаимным расположением молекул в них.

Плотность вещества зависит от температуры, при повышении температуры обычно плотность снижается. Это связано с термическим расширением, когда при неизменной массе увеличивается объём.

В начало

Твердые тела

Мы живем на поверхности твердого тела – земного шара, в сооружениях, построенных из твердых тел. Наше тело, хотя и содержит 65% воды, тоже твердое. Знать свойства твердых тел жизненно необходимо.

Свойства твердых тел

  • Твердые тела сохраняют свою форму и объем.
  • В твердых телах расстояния между молекулами равно размерам молекул, поэтому твердые тела сохраняют форму.
  • Молекулы расположены в определенном порядке, называемом кристаллическая решетка, поэтому в обычных условиях твердые тела сохраняют свой объём.
Все твёрдые тела делятся на кристаллические и аморфные.

Современная промышленность не может обойтись без самых разнообразных кристаллов. Они используются в часах, транзисторных приёмниках, вычислительных машинах, лазерах и многом другом. Великая лаборатория-природа - уже не может удовлетворить спрос развивающейся техники: на специальных фабриках выращивают искусственные кристаллы, учёные создают твёрдые тела с заданными механическими, магнитными, электрическими и другими свойствами.

И если, вы хотите почувствовать себя в роли Природы, то есть вырастить кристаллы дома, то можете воспользоваться следующей информацией:

Выращивание кристаллов у себя дома: https://sites.google.com/site/crystallsgrowing/home/articles/main_article

В начало

Жидкие кристаллы

Это вещества, обладающие одновременно свойствами как жидкостей, так и кристаллов. На основе жидких кристаллов созданы измерители давления, детекторы ультразвука. Но самая многообещающая область применения жидкокристаллических веществ - информационная техника. От первых индикаторов, знакомых всем по электронным часам, до современных телевизоров с жидкокристаллическим экраном. Такие телевизоры дают изображение весьма высокого качества, потребляя меньшее количество энергии.

В начало

Жидкости

Жидкость растекается и неспособна сохранять свою форму, она принимает форму сосуда. Жидкости различаются своей текучестью. Пролитая вода быстро растекается тонким слоем, а мёд растекается медленно.

Свойства:

  • Жидкости легко меняют свою форму, но сохраняют объем
  • Молекулы в жидкостях расположены на расстояниях, равных размерам молекул, сохраняя так называемый ближний порядок. Жидкости сохраняют свой объем.
  • Молекулы непрерывно движутся, совершая перескоки, поэтому жидкости текут, принимая форму сосуда.

Смачивание — способность жидкости смачивать поверхность, на которую она попала.

Важно, с каким веществом соприкасается жидкость. Вода, например, не смачивает жирные поверхности. Если молекулы жидкости притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам твёрдого вещества, то жидкость смачивает твёрдое вещество (например, вода на чистой стеклянной поверхности).

Если молекулы жидкости сильнее притягиваются друг к другу, чем к молекулам твёрдого вещества, то жидкость не смачивает твёрдое вещество (например, вода на поверхности из парафина).

Смачивание.jpg
Смачивание.jpg

Жидкостям свойственно поверхностное натяжение. Почему иголка держится на поверхности воды? Из-за поверхностного натяжения молекулы воды образуют на её поверхности как бы эластичную плёнку, чтобы её порвать, необходимо приложить некоторую силу.

Если в воде растворить какое-либо вещество, то её поверхностное натяжение изменится. Поверхностное натяжение снижают средства для стирки белья или мытья посуды, когда их добавляют в воду, то вода лучше смачивает волокна ткани или грязную посуду. Например, водомерку на воде удерживает поверхностное натяжение.

В начало

Газы

Физическое поле

Гравитационное поле

Электрическое поле

Магнитное поле

Полезные ссылки

1. Термометр Галилея https://ru.wikipedia.org/wiki/Термометр_Галилея

2. Тепловая электростанция https://ru.wikipedia.org/wiki/Тепловая_электростанция

3. ТЭЦ Бишкекская ТЭЦ https://ru.wikipedia.org/wiki/Бишкекская_ТЭЦ

4. Список электростанций Киргизии https://ru.wikipedia.org/wiki/Список_электростанций_Киргизии

1. Что такое абсолютный ноль. Температура Вселенной. Документальный фильм https://www.youtube.com/watch?v=IiLnkppPLQg

В начало

Глоссарий

Тепловая энергия – одна из форм энергии, связанная с движением атомов, молекул или других частиц, из которых состоит тело.

Термометр - прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и так далее. Существует несколько видов термометров: жидкостные; механические; электронные; оптические; газовые; инфракрасные.

Двигатель внутреннего сгорания — двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя. ДВС преобразует тепловую энергию от сгорания топлива в механическую работу.

Коэффициент полезного действия (КПД) — характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии.

В начало

Библиография

В начало

Обо всём понемногу

1. Шкала Цельсия

2. Что такое шкала Фаренгейта?

3. Интересные факты о двигателях внутреннего сгорания. А знаете ли вы, что:

  • КПД в первых конструкциях паровой машины Уатта достигал всего 2,8%.
  • во время такта рабочий ход при сгорании рабочей смеси давление газов составляет 5-7 МПа, а температура 1500-2200°С.
  • в современных машинах коленчатый вал может совершать от 3000 до 8000 оборотов в минуту.
  • кроме двигателя внутреннего сгорания, который работает по четырехтактной схеме, есть и двухтактные двигатели, но они не нашли широкого применения.
  • генераторный газ - газ, полученный превращением твердого топлива в газообразное. В качестве твердого топлива используются: уголь, торф, древесина.
  • немецкий изобретатель Отто, построил в 1878 г. первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. КПД такого двигателя достигал 22%, что превосходило значения, полученные при использовании двигателей всех предшествующих типов.
Экономия бензина
Экономия бензина.jpg

http://www.fresher.ru/2017/08/23/10-xitrostej-dlya-ekonomii-benzina/comment-page-1/

А Вы знали?

1. Как перевести градусы цельсия в фаренгейты

2. Полезные советы:

Полезный совет флешка.png

Если не хотите долго ждать охлаждения напитков в холодильнике, то просто оберните бутылку влажной салфеткой или полотенцем, и уберите в морозильник.

3. Способы передачи тепла в пословицах.
  • За горячее железо не хватайся. Затем кузнец клещи кует, чтоб рук не ожечь. (теплопроводность)
  • Наша изба неравного тепла. На печи тепло, на полу холодно. (конвекция)
  • Красное солнышко на белом свете черную землю греет. (излучение)


4. Опыты
Возьмите в руку медный провод небольшой длины и нагрейте свободный конец. Вскоре Вы ощутите тепло. Это и есть теплопередача. Нагретый участок проволоки передает тепло холодным участкам. Поднесите горящую свечу в открытой форточке. Наверху форточки огонек отклоняется наружу - уходит теплый воздух. Внизу - отклоняется вовнутрь - внутрь течет холодный наружный воздух. Это конвекция.


5. Эксперимент (конвекция).
  • Демонстрация горения свечи, которую частично накрывают стеклянным цилиндром без дна (внизу оставляют свободное пространство) и прекращение горения свечи при полном опускании стеклянного цилиндра.
  • На столе два стакана с горячей водой, один стоит на льду, а на крышке другого лежит лед. Можно наблюдать, в каком стакане вода остынет быстрее (конвекция в жидкостях). И чтобы кипяток быстрее остыл, мы ложечкой размешиваем (вынужденная конвекция)


6. Hi-Tech Вести высоких технологий, науки и техники


7. Физика города: 23 простых способа экономии энергии в быту https://www.m24.ru/articles/ehlektroehnergiya/28052015/74772

Стихотворение

Про теплоту начнем рассказ

Всё вспомним, обобщим сейчас

Энергия работа до кипения.

Чтоб лени наблюдалось испарение

Мозги не доведём мы до плавления,

Их тренируем до изнеможения.

В учении проявляем мы старание,

Идей научных видя обоняние!

Задачу мы любую одолеем,

И другу подсобить всегда сумеем.

Историю науки изучаем

И Ломоносова великим почитаем,

И проявляем мы себя в труде

Как двигатель с высоким КПД!

Но как же жизнь бывает непроста

С той дамой, что зовётся Теплота!

Кроссворд
  • Кроссворд физика.png
  • По горизонтали.png
  • По вертикали.png
  • Кроссворд ответ.png
Источник — «https://bb.edu.gov.kg/index.php?title=Физика:_Основные_формы_материи&oldid=12583»