Page 18 - fizica-viii

16 Fenomene termice UNITATEA 1

Termeni-cheie Căldura, mărime de proces

⚫ căldură
⚫ energie internă Ai observat că?
⚫ parametru de stare ⚫ Dacă porneşti robinetul cu apă caldă, apa rece din vană se încălzeşte,
⚫ parametru de proces iar apa caldă de la robinet odată ajunsă în vană se răceşte (fig.1).
⚫ Prin ardere, combustibilii pot produce multă căldură.
⚫ Dacă îţi freci mâinile, acestea se încălzesc.
⚫ Majoritatea aparatelor electrice se încălzesc în timpul funcţionării.

Ce crezi?
Căldura şi temperatura reprezintă acelaşi lucru?

Experimentează!

Fig. 1 – Dacă s-a răcit, apa din vană Încălzire-răcire (fig.4)
poate fi reîncălzită cu apă fierbinte
⚫ Vei folosi: un vas mai mare, un vas mai mic (se pot folosi cele două
vase ale unui calorimetru), apă caldă, apă rece, cântar, termometru.
⚫ Ce ai de făcut? Măsoară o cantitate m de apă caldă şi o cantitate egală
1
m = m de apă rece. Toarnă apă rece în vasul mai mare şi apă caldă în vasul
1
2
mai mic. Măsoară temperatura apei în cele două vase. Introdu vasul mai
mic în vasul mai mare şi măsoară temperatura apei în cele două vase din
30 în 30 de secunde. Înaintea fiecărei măsurători agită puţin apa. Notează
valorile obţinute într-un tabel asemănător celui de mai jos şi reprezintă pe
acelaşi grafic variaţia temperaturii celor două corpuri în funcţie de timp.
Fig. 2 – Prin frecare, vârful Repetă experimentul cu cantităţi diferite (m < m ) de apă.
2
1
chibritului se încălzește până
la temperatura de aprindere a m = m 2 m < m 2
1
1
substanței din gămălia acestuia t (min) t (°C) t (°C) t (°C) t (°C)

1
2
1
2
0
⚫ Ce constați? În ambele cazuri temperatura apei calde scade, iar a
celei reci creşte, iniţial mai repede, apoi mai lent. După un timp, cele două
ajung la echilibru termic.
În primul caz (când m = m ) temperatura de echilibru este aproape de
1
2
media aritmetică a celor două temperaturi iniţiale (fig.5).
În al doilea caz (când m < m ) temperatura de echilibru este mai aproape
1
2
de temperatura apei reci (fig.6).
Fig. 3 – Căldura degajată de
arderea unor combustibili poate
avea efecte devastatoare
Fig. 5 – Cantități egale de apă Fig. 6 – Cantități diferite de apă
⚫ Cum îți explici? Apa mai caldă dă energie apei mai reci, fără să existe
şi transfer de molecule între corpuri. Astfel, energia cinetică medie a mole-
culelor apei calde scade, iar cea a apei reci creşte, până când se egalează.
În acest moment şi temperaturile (care sunt o măsură a energiei cinetice
Fig. 4 – Dispozitiv experimental medii a moleculelor celor două corpuri) devin egale.
pentru studierea încălzirii și răcirii