Тепловые явления

Рабочая тетрадь по физике 8 класс Т.А. Ханнанова (к учебнику А.В. Перышкина)

1.1 Ответьте на вопросы.
Тепловые явления

1.2. Рассмотрите рисунок и заполните пропуски в тексте. 

Тепловые явления

1.3. На рисунке приведена заготовка шкалы термометра.
а) Напишите числа около каждого штриха на шкале термометра таким образом, чтобы пределы измерения этим прибором соответствовали температуре 0 и 100° С.
б) Закрасьте на шкале простым карандашом интервал, которому соответствует температура от 30 до 40° С. Отметьте на нем точку, соответствующую нормальной температуре тела человека (36, 5° С).

Тепловые явления

1.4. Прочитайте текст и выполните приведенные ниже задания.

Тепловые явления

Тепловые явления
Тепловые явления

1.5. В таблицу занесены результаты измерений температуры воды в стакане в различные моменты времени. Постройте график зависимости температуры воды от времени.

Тепловые явления

2.1. а) Заполните пропуски в тексте, используя слова: работу, кинетической, потенциальная, масса, скорость, механической, Землей.

Тепловые явления

б) Дополните схему.

Тепловые явления

2.2. Муха массой 1 г летит со скоростью 5 м/с на высоте 2 м над землей. Чему равна кинетическая и потенциальная энергия мухи относительно поверхности земли? Чему равна механическая энергия мухи?

Тепловые явления

2.3. Заполните пропуски в тексте, используя слова и числа: 0, прекращается, увеличивается, уменьшается, движении, мала.

Тепловые явления

2.4. а) В одинаковых сосудах содержится одинаковое количество молекул одного и того же газа. В каком сосуде внутренняя энергия газа больше и почему?

Тепловые явления

Тепловые явления

2.5. а) На рисунке приведен график изменения температуры тела с течением времени. Заполните таблицу недостающими данными, характеризующими указанные точки графика.

Тепловые явления
3.1. а) Сформулируйте правильное утверждение, вычеркивая лишние слова, выделенные курсивом.
Тепловые явления
б) Как изменится внутренняя энергия молекул воды при понижении температуры и почему?
Тепловые явления
3.2. На рисунках показаны ситуации, при которых происходит увеличение внутренней энергии проволоки вследствие нагревания ее в средней части. Подпишите под каждым рисунком, каким способом происходит изменение внутренней энергии тела: совершением механической работы или теплопередачей.

Тепловые явления

3.3. Заполните таблицу, указав способ изменения внутренней энергии тела в каждом случае.

Тепловые явления


3.4. В тонкостенную латунную трубку на подставке налит эфир. Трубка закрыта резиновой пробкой, обвита веревкой, которую начинают быстро двигать то в одну, то в другую сторону. Через некоторое время пробка вылетает из трубки. Заполните пропуски в тексте, чтобы получилось объяснение наблюдаемого явления.

 Тепловые явления

4.1. Вставьте в текст пропущенные слова. 
Тепловые явления
4.2. На рисунках изображены пары тел с разной температурой. Покажите стрелками направление теплопередачи в каждом случае.

Тепловые явления

4.3. В таблице приведены описания наблюдений, связанных с использование на практике различных материалов. В каждом случае сделайте вывод, какой теплопроводностью обладает материал: хорошей или плохой.

Тепловые явления

4.4. Рассмотрите рисунки, на которых изображено строение пара (рис. а), воды (рис. б), льда (рис. в). Все эти вещества состоят из одинаковых молекул, но по-разному расположенных относительно друг друга.

Тепловые явления

4.5. На рисунке стрелками укажите части сковороды и кастрюли, сделанные из материалов с хорошей теплопроводностью; с плохой теплопроводностью.

Тепловые явления

5.1. Заполните пропуски в тексте. 
Тепловые явления
5.2. Рядом с рисунками напишите, в каких случаях изображена естественная (свободная) конвекция, а в каких – вынужденная.

Тепловые явления

5.3. Два одинаковых по размеру шара, изготовленных из различных материалов, помещают внутрь жидкости и оставляют в покое. Спустя некоторое время шар 2 всплывает, а шар 1 остается погруженным в жидкость полностью (см. рис.).

Тепловые явления

5.4. Дверь из теплого помещения открыли в холодный коридор. Стрелками покажите на рисунке направление движения потоков воздуха около верхней и нижней частей двери. Ответ поясните.

Тепловые явления
5.5. Почему, купаясь летом в открытых водоемах, часто можно обнаружить, что вода у поверхности теплее, чем на глубине? Ответ поясните.

Тепловые явления

6.1. Напишите виды теплопередачи (теплопроводность, конвекция, излучение), которые осуществляются в явлениях, изображенных на рисунках.

Тепловые явления

6.2. Отметьте на рисунке цифрами 1, 2, 3 места, где происходят различные виды теплопередачи. Заполните таблицу.

Тепловые явления

Тепловые явления

6.3. а) Дополните предложения необходимыми словами в нужном падеже: уменьшить, увеличить, теплопроводность, излучение, конвекция.

Тепловые явления

6.4. Ответьте на вопросы.
Тепловые явления

Тепловые явления

7.1. Вставьте в текст пропущенные слова. 
Тепловые явления

7.2. Запишите значение энергии в указанных кратных и дольных единицах.

Тепловые явления

7.3. Из приведенного ниже ряда характеристик физического тела отметьте галочкой только те, которые определяют количество теплоты Q, необходимое для нагревания тела до заданной температуры.

Тепловые явления

7.4. Сравните количество теплоты Q1 и Q2, переданное окружающей среде остывающими телами 1 и 2, изготовленными из одного и того же материала.

Тепловые явления

7.5. В эксперименте нагревали воду и с течением времени измеряли ее температуру. Результаты измерений были записаны в таблицу. Погрешность измерения температуры составила 1° С, погрешность измерения времени – 10 с. Представьте полученную информацию в виде графика, самостоятельно выбрав масштабные единицы на координатных осях.

Тепловые явления

7.6. На плитке нагревают два одинаковых сосуда А и В с разной массой воды. Каждый сосуд получает от плитки одинаковое количество теплоты за каждую минуту. На рисунке представлен график зависимости изменения температуры воды в каждом сосуде от времени.
Тепловые явления

8.1. Заполните пропуски в тексте.

Тепловые явления

8.2. Нагретый кирпич массой 3 кг опускают в холодную воду. Остывая на 1°С кирпич отдает воде количество теплоты, примерно равное 2700 Дж. Вычислите удельную теплоемкость кирпича.

Тепловые явления


8.3. Проанализируйте числовые данные, приведенные в таблице 1 учебника, и ответьте на вопросы.
Тепловые явления

8.4. Вычислите и запишите в таблицу количество теплоты, которое необходимо передать серебряным образцам массой m (см. табл.), чтобы их температура изменилась от t1 до t2. Известно, что для нагревания 1 кг серебра на 1°С необходимо затратить количество теплоты, равное 250 Дж (см. табл. 1 учебника).

Тепловые явления


8.5. Для сопоставления между собой удельных теплоемкостей двух жидкостей провели эксперимент. В первый сосуд налили 1 кг воды, а во второй – 1 кг подсолнечного масла. Жидкости нагревали с помощью одинаковых нагревателей, отдающих одинаковые количество теплоты за один и тот же промежуток времени. В ходе эксперимента измерялась температура жидкостей в разные моменты времени. Результаты измерений заносили в таблицу.

Тепловые явления

Тепловые явления

9.1. Медную деталь массой 100 г из неотапливаемого склада перенесли в теплое помещение, где она пробыла некоторое время (участки графика АВ и ВС). Затем деталь вынесли на улицу и поместили в контейнер (участок графика CD). Проанализируйте данные графика и ответьте на вопросы.

Тепловые явления

9.2. Стальной образец массой 1 кг постепенно нагревают от 0 до 100°С путем непрерывной передачи количества теплоты Q.

Тепловые явления


9.3. Образцу массой m было передано некоторое количество теплоты Q, благодаря чему его температура изменилась на Δt = t2 — t1. Заполните пустые клетки таблицы.

Тепловые явления
Тепловые явления


9.4. В калориметр наливают mx = 40 г холодной воды, температура которой равна tx = 20°С, и mг = 60 г горячей воды, температура которой tг = 50°С. Определите температуру смеси горячей и холодной воды tс, установившуюся в калориметре.


Тепловые явления


9.5. Стальную деталь массой 300 г, разогретую до 300°С, бросили в воду массой 5 кг при температуре 20°С. На сколько градусов повысилась температура воды, если вся выделенная деталью энергия пошла на нагревание воды?

Тепловые явления
10.1. Вставьте в текст пропущенные слова. 
Тепловые явления
10.2. Под каждым рисунком впишите вид топлива, который используется на практике.

Тепловые явления


10.3. При сжигании дров выделяется такое же количество теплоты, что и при сгорании природного газа. Во сколько раз масса дров больше массы природного газа?

Тепловые явления


10.4. Какая масса каменного угля может заменить собой 2 т торфа как топлива? Ответ выразите в тоннах и округлите до десятых.

Тепловые явления


10.5. На сколько градусов изменится температура воды массой 10 кг, если ей передать все количество теплоты, выделившееся при сжигании 0,001 кг природного газа? Ответ округлите до целых.

Тепловые явления


10.6. На спиртовке нагревают воду массой mв = 100 г от t1 = 20°C до t2 = 80°C. КПД спиртовки составляет η = 20%.
Тепловые явления

Тепловые явления
11.1. Заполните пропуски в тексте. 
Тепловые явления
11.2. На рисунке показана траектория брошенного с земли мяча.
Тепловые явления11.3. Допишите предложение. «Если сжать и отпустить пружину с грузом, то начнется колебательный процесс: груз будет двигаться то вверх, то вниз».

Тепловые явления


11.4. Заполните пропуски в тексте. 

Тепловые явления

11.5. На рисунках приведены примеры различных жизненных ситуаций. В каждом случае опишите, какие происходят превращения энергии (или передача энергии).

Тепловые явления


11.6. В стальную кастрюлю массой 400 г при начальной температуре 20°С наливают воду массой 1 кг при температуре 10°С. Какое количество теплоты необходимо передать кастрюле с водой, чтобы нагреть в ней воду до 100°С?

Тепловые явления
12.1. Дополните схему названиями агрегатных состояний вещества, находясь в которых, тело обладает указанными свойствами.

Тепловые явления


12.2. Закончите фразу, вычеркнув из выделенных слов не подходящие по смыслу. 

Тепловые явления
12.3. Известно, что при нагревании стального шарика его объем увеличивается. Отметьте галочкой все пункты, характеризующие причину этого явления.
Тепловые явления

12.4. На трех рисунках схематично изображены различные агрегатные состояния одного и того же вещества. Под каждым рисунком напишите, в каком агрегатном состоянии находится вещество.

Тепловые явления


12.5. Ответьте на вопросы, заполнив пустые клетки таблицы подходящим по смыслу словом «да» или «нет».

Тепловые явления


12.6. В калориметр наливают 100 г подсолнечного масла при температуре 20°С. Затем в масло бросают разогретую до 200°С медную деталь массой 50 г. Какая температура масла установится в калориметре? Ответ округлите до целых.

Тепловые явления


12.7. Какую массу каменного угля необходимо сжечь в печи, чтобы довести 100 л воды до кипения? Начальная температура воды 20°С. Считать, что на нагревание воды идет 40% всей выделившейся энергии. Ответ выразите в граммах и запишите в таблицу.

Тепловые явления
13.1. На каждой температурной шкале закрасьте синим цветом участок, соответствующий интервалу температур, при которых указанное вещество находится в твердом состоянии. Для выполнения задания используйте таблицу 3 учебника.

Тепловые явления


13.2. Для каждого вещества, показанного в таблице:

Тепловые явления

 

а) определите по таблице 3 учебника температуру плавления и запишите в таблицу;
б) на температурной шкале определите удобную цену деления, около штрихов напишите соответствующие температуры; отметьте точками и температуру плавления, и заданную температуру вещества;

в) сделайте вывод, в каком агрегатном состоянии находится вещество при указанной температуре, и запишите ответ в соответствующую ячейку таблицы.


13.3. Подчеркните названия тех веществ, которые сохранятся в твердом состоянии, если их опустить в расплавленную сталь.

Тепловые явления

13.4. Какова самая низкая температура, при которой можно использовать:

Тепловые явления
14.1. На рисунке представлен график зависимости температуры вещества от времени и нанесены стрелки, схематически показывающие направление передачи количества теплоты.

Тепловые явления
Тепловые явления


14.2. Заполните таблицу согласно данным, представленным на графике (см. задание 14.1). Для ответов используйте знаки: «» (не меняется), «» (возрастает), «» (убывает». Заполняйте таблицу, последовательно отвечая на вопросы.

Тепловые явления


14.3. Лед массой 500 г нагрели от -20°С до температуры плавления. Какое количество теплоты было при этом передано льду? Описанный процесс соответствует участку АВ графика в задании 14.1.

Тепловые явления


14.4. Какое количество теплоты необходимо передать льду массой 500 г, чтобы его температура уменьшилась от 0 до -30°С? Описанный процесс соответствует участку FS графика в задании 14.1.

Тепловые явления


14.5. Какое количество теплоты необходимо передать воде массой 500 г, чтобы ее нагреть от 0 до 20°С? Описанный процесс соответствует участку CD графика в задании 14.1.

Тепловые явления


14.6. Какое количество теплоты передает вода массой 500 г при охлаждении от 20 до 0°С? Описанный процесс соответствует участку DE графика в задании 14.1.

Тепловые явления


14.7. По графику зависимости температуры от времени определите:

Тепловые явления


15.1. Заполните пропуски в тексте.
Тепловые явления
15.2. На рисунке представлен график зависимости температуры вещества от времени.

Тепловые явления

б) Обведите синим цветом участки графика, соответствующие твердому состоянию вещества; зеленым – соответствующие жидкому состоянию; синим и зеленым – область, где вещество находится одновременно в двух агрегатных состояниях.

в) На всех участках графика стрелками укажите, получает или отдает вещество количество теплоты.

15.3. Оловянную деталь массой 0,2 кг вначале нагрели до температуры плавления, а затем полностью расплавили. Какое при этом количество теплоты потребовалось? Описанный процесс соответствует участкам LM и MN графика в задании 15.2. Воспользуйтесь графиком и таблицей 4 учебника для получения недостающих данных.

Тепловые явления


15.4. Медный брусок массой 0,4 кг нагрели от 20°С до температуры плавления и затем полностью расплавили. Какое количество теплоты было передано при этом бруску?

Тепловые явления


15.5. Оловянный брусок массой 0,2 кг нагрели от 150 до 290°С. Какое количество теплоты было при этом передано бруску? Описанный процесс соответствует участкам LM, MN и NO графика в задании 15.2. При решении задачи можно воспользоваться результатами выполнения задания 15.2. Удельная теплоемкость твердого олова со.тв = 230 Дж/(кг•°С), жидкого олова со.ж = 270 Дж/(кг•°С).

Тепловые явления


15.6. Расплавленное олово массой 100 г залили в форму при температуре 232°С. В результате охлаждения произошло отвердевание олова. Какое количество теплоты было передано оловом окружающей среде к моменту его охлаждения до 190°С. Описанный процесс соответствует участкам PR и RS графика в задании 15.2.

Тепловые явления
16.1. Одинаковое количество воды налито в различные сосуды. В каждой паре сосудов выберите тот, в котором испарение воды происходит более интенсивно. Кратко обоснуйте свой выбор.

Тепловые явления


16.2. Заполните пропуски в тексте.

Тепловые явления

Тепловые явления

16.3. На рисунках схематически показано соотношение числа молекул жидкости, покидающих ее поверхность и возвращающихся из окружающей среды обратно в жидкость. Для каждого случая ответьте на вопросы. Существует ли динамическое равновесие между паром и жидкостью? Можно ли считать пар насыщенным? Ответы обоснуйте.

Тепловые явления
16.4. В теплоизолированном сосуде 200 г холодной воды, взятой при температуре 0°С, смешивают с 600 г горячей воды, взятой пр температуре 80°С. Какая температура установится в сосуде в результате теплообмена? Потерями энергии можно пренебречь.

Тепловые явления
17.1. Заполните пропуски в тексте.
Тепловые явления

Тепловые явления

17.2. Стрелками укажите, с каким явлением – испарением или конденсацией жидкости – связано каждое из описанных явлений.

Тепловые явления

 

17.3. В соответствующих местах на рисунке отметьте буквами К и И, где происходит конденсация водяных паров и испарение. Укажите причину каждого явления.

Тепловые явления

17.4. В каждый сосуд (см. рис.) налили воду комнатной температуры. Вначале термометры, опущенные в сосуды, показывали температуру 20°С. Через некоторое время показания термометров стали различными. Отметьте на рисунках примерные показания термометров. Поясните свой ответ.

Тепловые явления
Тепловые явления
18.1. Заполните пропуски в тексте.
Тепловые явления

18.2. Во время кипения в воде образуются пузырьки. Ответьте на вопросы.
Тепловые явления

18.3. На каждой температурной шкале закрасьте синим цветом участки температур, при которых указанное вещество находится в твердом состоянии. Штриховкой покажите участок температур, при которых вещество находится в жидком состоянии; участок температур, при которых вещество находится в газообразном состоянии, отметьте точками. Для выполнения задания используйте таблицы 3 и 5 учебника.

Тепловые явления

18.4. На рисунке представлен график зависимости температуры вещества от времени при его равномерном нагревании. Известно, что вначале вещество находилось в твердом состоянии.

Тепловые явления


19.1. а) Закончите фразу.
Тепловые явления
Тепловые явления

19.2. а) Закончите предложения.
Тепловые явления

19.3. а) Заполните пропуски в тексте.
Тепловые явления

19.4. Каким образом можно довести до состояния насыщения водяной пар в воздухе, если начальная температура воздуха равна 14°С, а плотность водяного пара в нем составляет 5,2 г/см3?
Тепловые явления

19.5. По психрометрической таблице (с. 223 – 224 учебника) определите:
Тепловые явления

20.1. В двух одинаковых кастрюлях налито одинаковое количество воды. Одну кастрюлю ставят на огонь, и вода в ней кипит, другая кастрюля при этом стоит на столе. В каком случае вода из кастрюли испарится быстрее и почему?
Тепловые явления

20.2. Заполните пропуски в тексте.

Тепловые явления


20.3. а) Рассчитайте количество теплоты, которое необходимо передать воде массой 100 г, чтобы превратить ее в пар при температуре 100°С.

Тепловые явления

Тепловые явления
20.4. Заполните таблицу.

Тепловые явления


20.5. На рисунке приведен график зависимости температуры воды от времени ее равномерного нагревания.

Тепловые явления

Тепловые явления

Тепловые явления

20.6. 1) На рисунке к задаче 20.5 изобразите график, соответствующий процессам:
а) конденсации водяного пара при 100°С;
б) охлаждению воды от 100 до 0°С;
в) кристаллизации воды при 0°С;
г) охлаждению льда от 0 до -40°С.

2) Напишите над каждым участком графика, какое количество теплоты выделяется веществом массой 500 г. 
Тепловые явления

21.1. Вставьте в текст пропущенные слова.
Тепловые явления

21.2. а) Рассмотрите рисунок и ответьте на вопросы.

Тепловые явления

21.3Тепловые явления

21.4

Тепловые явления
21.5
Тепловые явления
22.1.
Тепловые явления
22.2. б) Покажите на рисунке стрелками, откуда в цилиндр двигателя попадает горючая смесь, а куда выбрасываются отработанные газы.

в) Определите, какой такт работы двигателя изображен на рисунке.

Тепловые явления

22.3. На рисунке представлена схема работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.

Тепловые явления

Тепловые явления

23.1. Дополните схему названиями известных вам видов тепловых двигателей.

Тепловые явления


23.2. Вставьте в текст пропущенные слова и цифры.

Тепловые явления

Тепловые явления
23.3. На рисунке схематично представлен принцип работы паровой турбины.
Тепловые явления

23.4.

Тепловые явления
24.1. Заполните пропуски в тексте.
Тепловые явления
Тепловые явления

24.2. 
Тепловые явления

24.3. Трактор двигался с постоянной скоростью, развивая мощность N = 60 кВт. При этом за t = 15 мин работы им было истрачено m = 4 кг топлива. Удельная теплота сгорания топлива составляет q = 43000 кДж/кг. Определите КПД теплового двигателя трактора (в % с точностью до целых).

Тепловые явления

24.4. Снегоход, двигаясь равномерно, развивает мощность 18 кВт, сжигая при этом за четверть часа 2 кг топлива. Удельная теплота сгорания топлива 42000 кДж/кг. Определите КПД теплового двигателя снегохода. Ответ (в %) округлите до целых.

Тепловые явления


24.5. Мотоцикл, двигаясь равномерно, развивает мощность 13 кВт, сжигая за каждые 10 мин 400 г бензина. Определите КПД двигателя внутреннего сгорания мотоцикла (в %). Ответ округлите до целых. Недостающие данные найдите в таблице 2 учебника.

Тепловые явления

24.6. Представьте в виде диаграммы значения КПД тепловых двигателей трактора, снегохода и мотоцикла, полученные при решении задач 24.3 – 24.5.

Тепловые явления