Физика

7.1. Термометрия – раздел физики и метрологии, изучающий методы и средства измерения температуры: установление температурных шкал, создание эталонов, методик градуировки и поверки термометров.

7.2. Термометр – прибор для измерения температуры. Принцип действия термометра может быть основан на различных физических явлениях: тепловом расширении тел, изменении давления газа, возникновении термоэлектричества и др.

7.3. Тепловое расширение различных веществ, как правило, различно.

7.4. Газовый термометр – термометр, принцип действия которого основан на измерении изменения давления газа при изменении температуры. Показания газового термометра служат эталоном температуры.

7.5. Количество теплоты – энергия, которую тело отдает или принимает при теплопередаче.

7.6. Калориметр – прибор для измерения количества теплоты. Принцип действия калориметра основан на измерении изменения температуры жидкости с известной теплоемкостью.

7.7. Удельная теплоемкость вещества – физическая величина, показывающая количество теплоты, которое нужно передать 1 кг этого вещества для его нагревания на 1 °С. Единица измерения – 1 Дж/(кг°С).

7.8. Теплоемкость тела – физическая величина, показывающая количество теплоты, которое необходимо передать телу для его нагревания на 1 °С. Она равна произведению массы тела на удельную теплоемкость его вещества. Единица измерения – 1 Дж/°С.

7.9. Количество теплоты, полученное/отданное телом в ходе теплообмена, пропорционально массе тела и изменению его температуры. Коэффициентом пропорциональности служит удельная теплоемкость вещества. Это утверждение отражает суть основной калориметрической формулы.

7.10. При охлаждении тела до прежней температуры выделяется такое же количество теплоты, которое было затрачено на нагревание этого тела.

7.11. Явление перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое называют агрегатным превращением. Различают следующие агрегатные превращения: плавление, отвердевание (кристаллизацию), парообразование (испарение, кипение, сублимацию), конденсацию.

7.12. Переход твердого тела в жидкое состояние называется плавлением. Обратное явление называется отвердеванием. Если при отвердевании жидкости получается кристаллическое твердое тело, то такое отвердевание называют кристаллизацией.

7.13. Температурой плавления данного вещества называют температуру, при которой одновременно сосуществуют твердое и жидкое состояния этого вещества. Температура плавления не зависит от скорости нагревания. До окончания плавления температура тела и расплава остается одинаковой.

7.14. Во время кристаллизации температура жидкости и образующегося твердого тела одинакова. Температура кристаллизации любого вещества равна его температуре плавления.

7.15. Удельная теплота плавления – физическая величина, показывающая количество теплоты, необходимое для плавления 1 кг кристаллического вещества, предварительно нагретого до температуры плавления. Единица измерения – 1 Дж/кг.

7.16. Количество теплоты, поглощаемое (выделяющееся) при плавлении (кристаллизации), пропорционально массе расплавившегося (выкристаллизовавшегося) вещества. Коэффициентом пропорциональности служит удельная теплота плавления данного вещества.

7.17. При кристаллизации расплава всегда выделяется такое же количество теплоты, которое было затрачено на его образование.

7.18. Парообразование, происходящее с поверхности твердого тела, называется сублимацией. Парообразование, происходящее с поверхности жидкости, называется испарением. Парообразование, происходящее по всему объему жидкости вследствие возникновения и всплытия на поверхность многочисленных пузырей насыщенного пара, называется кипением.

7.19. При кипении температуры жидкости и пара над ее поверхностью равны. Температура кипения жидкостей зависит от внешнего давления.

7.20. Удельная теплота парообразования – физическая величина, показывающая количество теплоты, необходимое для превращения в пар 1 кг вещества при указанной температуре. Единица измерения – 1 Дж/кг.

7.21. Количество теплоты, поглощенное кипящей жидкостью, прямо пропорционально массе образовавшегося пара. Коэффициентом пропорциональности служит удельная теплота парообразования.

7.22. При конденсации вещества всегда выделяется такое же количество теплоты, которое было затрачено на парообразование (при условии, что конденсация происходит при той же температуре, что и парообразование).

7.23. Термодинамика – наука о взаимопревращениях работы и энергии и явлениях, сопровождающих эти превращения.

7.24. Если совершение механической работы приводит только к выделению некоторого количества теплоты, то эти величины равны друг другу.

7.25. Изменение внутренней энергии тела равно сумме полученной им теплоты и совершенной над ним работы. Это утверждение называется первым законом термодинамики.

7.26. Теплообмен – переход внутренней энергии одного тела во внутреннюю энергию другого тела без совершения механической работы. Теплообмен всегда продолжается до тех пор, пока температуры тел не станут одинаковыми.

7.27. Мощность теплообмена – физическая величина, характеризующая скорость передачи тепловой энергии от одного тела к другому. Единица измерения – 1 Вт. Мощность теплообмена показывает энергию, переходящую от одного тела к другому за 1 с.

7.28. Теплопроводность – вид теплообмена, при котором теплота передается через слой вещества, не вызывая при этом его передвижения.

7.29. Мощность теплообмена путем теплопроводности зависит от площади поверхности теплообмена и разности температур тел, участвующих в теплообмене. Твердые тела, как правило, быстрее проводят теплоту, чем жидкости. Газы проводят тепло медленнее жидкостей. Теплопроводность металлов (твердых или расплавленных) наиболее высока.

7.30. Конвекция – вид теплообмена, при котором теплота переносится потоками неравномерно нагретых жидкостей, газов или сыпучих веществ. Конвекция объясняется одновременным действием силы тяжести и архимедовой силы.

7.31. Мощность теплообмена конвекцией зависит от вязкости среды и разности температур между ее слоями.

7.32. Излучение – вид теплообмена, при котором энергия переносится электромагнитными волнами. Поглощение телом излучения приводит к возрастанию его внутренней энергии. Испускание телом излучения приводит к уменьшению внутренней энергии тела.

7.33. При повышении температуры тела мощность его теплового излучения возрастает.

7.34. Тела, способные интенсивно поглощать излучение, также интенсивно его излучают.

7.35. Тела, поглощающие основную часть падающего на них излучения, называются темными телами. Тела, отражающие основную часть падающего на них излучения, называются светлыми телами.

7.36. Теплопередача самостоятельно протекает только в таком направлении, что температура менее нагретого тела возрастает, а температура более нагретого тела уменьшается. Это утверждение называется вторым законом термодинамики.

7.37. Тепловой насос – устройство, предназначенное для переноса теплоты от тела с более низкой температурой к телу с более высокой температурой.

7.38. Закон сохранения энергии утверждает, что при любых явлениях энергия никогда не исчезает и не возникает из ничего: она лишь переходит из одного вида в другой или от одного тела к другому.