तापीय घटनाएँ हमारे चारों ओर हैं। घटनाओं की दुनिया जिसमें मनुष्य रहता है प्रकृति में थर्मल घटनाएं

प्रतिवेदन

के विषय पर:

"प्रकृति में तापीय घटनाएँ

और मानव जीवन में"

प्रदर्शन किया

आठवीं कक्षा "ए" का छात्र

करिबोवा ए.वी.

अर्माविर, 2010

हमारे चारों ओर ऐसी घटनाएँ घटित होती हैं जो बाह्य रूप से अप्रत्यक्ष रूप से यांत्रिक गति से संबंधित होती हैं। ये ऐसी घटनाएं हैं जो तब देखी जाती हैं जब पिंडों का तापमान बदलता है या जब वे एक अवस्था (उदाहरण के लिए, तरल) से दूसरी (ठोस या गैसीय) में संक्रमण करते हैं। ऐसी घटनाओं को थर्मल कहा जाता है। तापीय घटनाएँ लोगों, जानवरों और पौधों के जीवन में बहुत बड़ी भूमिका निभाती हैं। मौसम बदलने पर तापमान में 20-30 डिग्री सेल्सियस का बदलाव हमारे चारों ओर सब कुछ बदल देता है। पृथ्वी पर जीवन की संभावना परिवेश के तापमान पर निर्भर करती है। आग बनाना और उसका रखरखाव करना सीखने के बाद लोगों ने पर्यावरण से सापेक्ष स्वतंत्रता प्राप्त की। यह मानव विकास की शुरुआत में की गई सबसे बड़ी खोजों में से एक थी।

थर्मल घटना की प्रकृति के बारे में विचारों के विकास का इतिहास वैज्ञानिक सत्य को समझने के जटिल और विरोधाभासी तरीके का एक उदाहरण है।

कई प्राचीन दार्शनिक अग्नि और उससे जुड़ी गर्मी को उन तत्वों में से एक मानते थे, जो पृथ्वी, जल और वायु के साथ मिलकर सभी शरीरों का निर्माण करते हैं। उसी समय, गर्मी को गति से जोड़ने का प्रयास किया गया, क्योंकि यह देखा गया कि जब शरीर एक-दूसरे से टकराते हैं या रगड़ते हैं, तो वे गर्म हो जाते हैं।

गर्मी के वैज्ञानिक सिद्धांत के निर्माण की दिशा में पहली सफलता 17वीं शताब्दी की शुरुआत में मिली, जब थर्मामीटर का आविष्कार किया गया था, और थर्मल प्रक्रियाओं और मैक्रोसिस्टम के गुणों का मात्रात्मक अध्ययन करना संभव हो गया था।

गर्मी क्या है यह प्रश्न फिर उठा। दो विरोधी दृष्टिकोण उभर कर सामने आये हैं. उनमें से एक के अनुसार, ऊष्मा के भौतिक सिद्धांत, ऊष्मा को एक विशेष प्रकार का भारहीन "तरल" माना जाता था जो एक शरीर से दूसरे शरीर में प्रवाहित होने में सक्षम था। इस द्रव को कैलोरिक कहा जाता था। शरीर में जितनी अधिक कैलोरी होगी, शरीर का तापमान उतना ही अधिक होगा।

एक अन्य दृष्टिकोण के अनुसार ऊष्मा शरीर के कणों की एक प्रकार की आंतरिक गति है। किसी पिंड के कण जितनी तेजी से चलते हैं, उसका तापमान उतना ही अधिक होता है।

इस प्रकार, तापीय घटना और गुणों का विचार पदार्थ की संरचना के बारे में प्राचीन दार्शनिकों की परमाणु शिक्षा से जुड़ा था। ऐसे विचारों के ढांचे के भीतर, गर्मी के सिद्धांत को मूल रूप से "कॉर्पसकल" (कण) शब्द से कॉरपसकुलर कहा जाता था। वैज्ञानिकों ने इसका पालन किया: न्यूटन, हुक, बॉयल, बर्नौली।

ऊष्मा के कणिका सिद्धांत के विकास में महान योगदान महान रूसी वैज्ञानिक एम.वी. द्वारा दिया गया था। लोमोनोसोव। उन्होंने ऊष्मा को पदार्थ के कणों की घूर्णी गति के रूप में देखा। अपने सिद्धांत की मदद से, उन्होंने पिघलने, वाष्पीकरण और तापीय चालकता की प्रक्रियाओं को सामान्य रूप से समझाया, और इस निष्कर्ष पर भी पहुंचे कि जब पदार्थ के कणों की गति रुक जाती है तो "ठंड की सबसे बड़ी या आखिरी डिग्री" होती है। लोमोनोसोव के काम के लिए धन्यवाद, रूसी वैज्ञानिकों के बीच गर्मी के वास्तविक सिद्धांत के बहुत कम समर्थक थे।

लेकिन फिर भी, गर्मी के कणिका सिद्धांत के कई फायदों के बावजूद, 18वीं शताब्दी के मध्य तक। कैलोरी सिद्धांत ने अस्थायी जीत हासिल की। गर्मी हस्तांतरण के दौरान गर्मी का संरक्षण प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध होने के बाद ऐसा हुआ। इसलिए थर्मल तरल पदार्थ - कैलोरी के संरक्षण (गैर-विनाश) के बारे में निष्कर्ष निकाला गया था। भौतिक सिद्धांत में, निकायों की ताप क्षमता की अवधारणा पेश की गई और तापीय चालकता का एक मात्रात्मक सिद्धांत बनाया गया। उस समय शुरू किए गए कई शब्द आज तक जीवित हैं।

19वीं सदी के मध्य में. यांत्रिक कार्य और ऊष्मा की मात्रा के बीच संबंध सिद्ध हो गया। काम की तरह, ऊष्मा की मात्रा ऊर्जा में परिवर्तन का माप बन गई। किसी पिंड का गर्म होना उसमें विशेष भारहीन "तरल" की मात्रा में वृद्धि से नहीं, बल्कि उसकी ऊर्जा में वृद्धि से जुड़ा है। कैलोरी सिद्धांत को ऊर्जा के संरक्षण के अधिक गहन नियम द्वारा प्रतिस्थापित किया गया। ऊष्मा को ऊर्जा का एक रूप पाया गया।

थर्मल घटना और मैक्रोसिस्टम के गुणों के सिद्धांतों के विकास में महत्वपूर्ण योगदान जर्मन भौतिक विज्ञानी आर क्लॉसियस (1822-1888), अंग्रेजी सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी जे मैक्सवेल, ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी एल बोल्टज़मैन (1844-1906) और अन्य द्वारा किया गया था। वैज्ञानिक।

ऐसा होता है कि थर्मल घटनाओं की प्रकृति को भौतिकी में दो तरीकों से समझाया जाता है: थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण और पदार्थ का आणविक-गतिज सिद्धांत।

थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण पदार्थ के स्थूल गुणों (दबाव, तापमान, आयतन, घनत्व, आदि) के परिप्रेक्ष्य से गर्मी पर विचार करता है।

आणविक गतिज सिद्धांत थर्मल घटनाओं और प्रक्रियाओं की घटना को पदार्थ की आंतरिक संरचना की विशिष्टताओं से जोड़ता है और उन कारणों का अध्ययन करता है जो थर्मल आंदोलन को निर्धारित करते हैं।

तो, आइए मानव जीवन में तापीय घटनाओं पर विचार करें।

गर्म करना और ठंडा करना, वाष्पीकरण और उबलना, पिघलना और जमना, संघनन सभी थर्मल घटना के उदाहरण हैं।

पृथ्वी पर ऊष्मा का मुख्य स्रोत सूर्य है। लेकिन, इसके अलावा, लोग कई कृत्रिम ताप स्रोतों का उपयोग करते हैं: आग, स्टोव, जल तापन, गैस और बिजली के हीटर, आदि।

आप जानते हैं कि अगर आप गर्म चाय में ठंडा चम्मच डालेंगे तो थोड़ी देर बाद वह गर्म हो जाएगी। इस मामले में, चाय अपनी कुछ गर्मी न केवल चम्मच को, बल्कि आसपास की हवा को भी देगी। उदाहरण से यह स्पष्ट है कि ऊष्मा को अधिक गर्म वस्तु से कम गर्म वस्तु में स्थानांतरित किया जा सकता है। ऊष्मा स्थानांतरित करने के तीन तरीके हैं - तापीय चालकता, संवहन, विकिरण.

गरम चाय में चम्मच गरम करना - उदाहरण ऊष्मीय चालकता. सभी धातुओं में अच्छी तापीय चालकता होती है।

कंवेक्शनद्रवों और गैसों में ऊष्मा स्थानांतरित होती है। जब हम किसी सॉस पैन या केतली में पानी गर्म करते हैं, तो पानी की निचली परतें पहले गर्म होती हैं, वे हल्की हो जाती हैं और ऊपर की ओर बढ़ती हैं, जिससे ठंडा पानी निकलता है। हीटिंग चालू होने पर कमरे में संवहन होता है। बैटरी से गर्म हवा ऊपर उठती है और ठंडी हवा गिरती है।

लेकिन न तो तापीय चालकता और न ही संवहन यह समझा सकता है कि, उदाहरण के लिए, सूर्य, हमसे बहुत दूर, पृथ्वी को कैसे गर्म करता है। इस मामले में, गर्मी को वायुहीन स्थान के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है विकिरण(गर्मी किरणें).

तापमान मापने के लिए थर्मामीटर का उपयोग किया जाता है। रोजमर्रा की जिंदगी में, वे रूम या मेडिकल थर्मामीटर का उपयोग करते हैं।

जब हम सेल्सियस तापमान के बारे में बात करते हैं, तो हमारा तात्पर्य एक तापमान पैमाने से होता है जिसमें 0°C पानी के हिमांक से मेल खाता है, और 100°C इसका क्वथनांक है।

कुछ देशों (यूएसए, यूके) में फ़ारेनहाइट पैमाने का उपयोग किया जाता है। इसमें 212°F, 100°C से मेल खाता है। तापमान को एक पैमाने से दूसरे पैमाने में बदलना बहुत आसान नहीं है, लेकिन यदि आवश्यक हो, तो आप में से प्रत्येक इसे स्वयं कर सकता है। सेल्सियस तापमान को फ़ारेनहाइट तापमान में बदलने के लिए, सेल्सियस तापमान को 9 से गुणा करें, 5 से विभाजित करें और 32 जोड़ें। विपरीत रूपांतरण करने के लिए, फ़ारेनहाइट तापमान से 32 घटाएँ, शेष को 5 से गुणा करें और 9 से विभाजित करें।

भौतिकी और खगोल भौतिकी में, एक और पैमाने का अक्सर उपयोग किया जाता है - केल्विन स्केल। इसमें प्रकृति का न्यूनतम तापमान (परम शून्य) 0 माना जाता है। यह -273°C से मेल खाता है। इस पैमाने में माप की इकाई केल्विन (K) है। सेल्सियस में तापमान को केल्विन में तापमान में बदलने के लिए, आपको डिग्री सेल्सियस में 273 जोड़ना होगा। उदाहरण के लिए, सेल्सियस में 100°, और केल्विन में 373 K। वापस बदलने के लिए, आपको 273 घटाना होगा। उदाहरण के लिए, 0 K है - 273°से.

यह जानना उपयोगी है कि सूर्य की सतह पर तापमान 6000 K है, और उसके अंदर 15,000,000 K है। तारों से दूर बाहरी अंतरिक्ष में तापमान पूर्ण शून्य के करीब है।

प्रकृति में, हम तापीय घटनाएँ देखते हैं, लेकिन कभी-कभी हम उनके सार पर ध्यान नहीं देते हैं। उदाहरण के लिए, गर्मियों में बारिश होती है और सर्दियों में बर्फबारी होती है। पत्तों पर ओस जम जाती है। कोहरा दिखाई देता है.

थर्मल घटना का ज्ञान लोगों को घरेलू हीटर, ताप इंजन (आंतरिक दहन इंजन, भाप टरबाइन, जेट इंजन इत्यादि) डिजाइन करने, मौसम की भविष्यवाणी करने, धातु पिघलाने, थर्मल इन्सुलेशन और गर्मी प्रतिरोधी सामग्री बनाने में मदद करता है जिनका उपयोग हर जगह किया जाता है - घर बनाने से लेकर अंतरिक्ष यान के लिए.

कार्य का पाठ छवियों और सूत्रों के बिना पोस्ट किया गया है।
कार्य का पूर्ण संस्करण पीडीएफ प्रारूप में "कार्य फ़ाइलें" टैब में उपलब्ध है

प्रासंगिकता:प्रकृति में, हम तापीय घटनाएँ देखते हैं, लेकिन कभी-कभी हम उनके सार पर ध्यान नहीं देते हैं। उदाहरण के लिए, गर्मियों में बारिश होती है और सर्दियों में बर्फबारी होती है। पत्तों पर ओस जम जाती है। कोहरा दिखाई देता है. सर्दियों में समुद्र और नदियाँ बर्फ से ढक जाती हैं और वसंत ऋतु में यह बर्फ पिघल जाती है। मानव जीवन में तापीय घटनाओं का महत्व बहुत अधिक है। उदाहरण के लिए, शरीर के तापमान में मामूली बदलाव का मतलब बीमारी है। पृथ्वी पर कहीं भी बाहरी तापमान दिन के दौरान और वर्ष भर बदलता रहता है। शरीर स्वयं पर्यावरण के साथ गर्मी विनिमय के दौरान तापमान परिवर्तन की भरपाई नहीं कर सकता है, और कुछ अतिरिक्त उपाय किए जाने चाहिए: यानी। उचित कपड़े पहनें, उस क्षेत्र की स्थितियों को ध्यान में रखते हुए आवास बनाएं जहां लोग रहते हैं, किसी व्यक्ति के रहने को ऐसे वातावरण में सीमित करें जिसका तापमान शरीर के तापमान से भिन्न हो।

परिकल्पना:वैज्ञानिक ज्ञान और उपलब्धियों की बदौलत, कपड़ों और घर की सुरक्षा, एयर कंडीशनर, पंखे और अन्य उपकरणों के लिए हल्के, टिकाऊ, कम तापीय चालकता वाली सामग्री बनाई गई है। इससे हम गर्मी से जुड़ी कठिनाइयों और कई समस्याओं पर काबू पा सकते हैं। लेकिन थर्मल घटनाओं का अध्ययन करना अभी भी आवश्यक है, क्योंकि उनका हमारे जीवन पर बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है।

लक्ष्य:तापीय परिघटनाओं और तापीय प्रक्रियाओं का अध्ययन।

कार्य:थर्मल घटना और थर्मल प्रक्रियाओं के बारे में बात करें;

थर्मल घटना के सिद्धांत का अध्ययन करें;

व्यवहार में, थर्मल प्रक्रियाओं के अस्तित्व पर विचार करें;

इन अनुभवों की अभिव्यक्ति दिखाएँ।

अपेक्षित परिणाम:प्रयोग करना और सबसे आम तापीय प्रक्रियाओं का अध्ययन करना।

: विषय पर सामग्री का चयन किया गया और व्यवस्थित किया गया, प्रयोग किए गए और छात्रों का एक ब्लिट्ज सर्वेक्षण किया गया, एक प्रस्तुति तैयार की गई, किसी की अपनी रचना की एक कविता प्रस्तुत की गई।

तापीय घटनाएँ भौतिक घटनाएँ हैं जो पिंडों के गर्म होने और ठंडा होने से जुड़ी होती हैं।

तापीय गति -अराजक (अव्यवस्थित) आंदोलन की प्रक्रिया

कण जो पदार्थ बनाते हैं।

तापमान जितना अधिक होगा, कणों की गति की गति उतनी ही अधिक होगी। परमाणुओं और अणुओं की तापीय गति पर सबसे अधिक विचार किया जाता है। किसी पदार्थ के अणु या परमाणु सदैव निरंतर यादृच्छिक गति में रहते हैं।

यह गति किसी भी पदार्थ में आंतरिक गतिज ऊर्जा की उपस्थिति निर्धारित करती है, जो पदार्थ के तापमान से जुड़ी होती है।

अत: वह यादृच्छिक गति जिसमें अणु या परमाणु सदैव पाए जाते हैं, तापीय कहलाती है।

तापीय घटनाओं के अध्ययन से पता चलता है कि जैसे-जैसे पिंडों की यांत्रिक ऊर्जा घटती जाती है, उनकी यांत्रिक और आंतरिक ऊर्जा बढ़ती जाती है, जो किसी भी प्रक्रिया के दौरान अपरिवर्तित रहती है।

यह ऊर्जा संरक्षण का नियम है।

ऊर्जा न तो शून्य से प्रकट होती है और न ही कहीं लुप्त होती है।

यह केवल अपना पूरा अर्थ बनाए रखते हुए एक प्रकार से दूसरे प्रकार में जा सकता है।

अणुओं की तापीय गति कभी नहीं रुकती। इसलिए, किसी भी शरीर में हमेशा किसी न किसी प्रकार की आंतरिक ऊर्जा होती है। आंतरिक ऊर्जा शरीर के तापमान, पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति और अन्य कारकों पर निर्भर करती है और यह शरीर की यांत्रिक स्थिति और उसकी यांत्रिक गति पर निर्भर नहीं करती है। बिना कार्य किये शरीर की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन कहलाता है गर्मी का हस्तांतरण .

ऊष्मा स्थानांतरण हमेशा उच्च तापमान वाले पिंड से कम तापमान वाले पिंड की दिशा में होता है।

ऊष्मा स्थानांतरण तीन प्रकार के होते हैं:

तापीय प्रक्रियाएँ एक प्रकार की तापीय घटनाएँ हैं; ऐसी प्रक्रियाएँ जिनमें पिंडों और पदार्थों का तापमान बदलता है, और उन्हें बदलना भी संभव है एकत्रीकरण की अवस्थाएँ. थर्मल प्रक्रियाओं में शामिल हैं:

गरम करना

शीतलक

वाष्पीकरण

उबलना

वाष्पीकरण

क्रिस्टलीकरण

गलन

वाष्पीकरण

दहन

उच्च बनाने की क्रिया

उदात्तीकरण

आइए, एक उदाहरण के रूप में, एक ऐसे पदार्थ पर विचार करें जो एकत्रीकरण की तीन अवस्थाओं में हो सकता है: पानी (एल - तरल, टी - ठोस, जी - गैसीय)

गरम करना- किसी पिंड या पदार्थ का तापमान बढ़ाने की प्रक्रिया। तापन के साथ-साथ पर्यावरण से ऊष्मा का अवशोषण भी होता है। गर्म करने पर किसी पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति नहीं बदलती।

प्रयोग 1: गरम करना.

आइए नल से पानी एक गिलास में लें और उसका तापमान (25°C) मापें,

फिर गिलास को किसी गर्म स्थान (धूप वाली तरफ वाली खिड़की) पर रखें और थोड़ी देर बाद पानी का तापमान (30°C) मापें।

कुछ और समय इंतजार करने के बाद, मैंने तापमान फिर से मापा (35°C)। निष्कर्ष:थर्मामीटर तापमान में पहले 5°C और फिर 10°C की वृद्धि दर्शाता है।

शीतलक- किसी पदार्थ या शरीर का तापमान कम करने की प्रक्रिया; शीतलन के साथ-साथ वातावरण में गर्मी भी जारी होती है। ठंडा होने पर किसी पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति नहीं बदलती।

प्रयोग 2: ठंडा करना। आइए देखें कि प्रायोगिक तौर पर शीतलन कैसे होता है।

आइए नल से गर्म पानी को एक गिलास में लें और उसका तापमान (60°C) मापें, फिर इस गिलास को कुछ देर के लिए खिड़की पर रखें, जिसके बाद हम पानी का तापमान मापते हैं और यह बराबर (20°C) हो जाता है।

निष्कर्ष:पानी ठंडा हो जाता है और थर्मामीटर तापमान में कमी दिखाता है।

प्रयोग 3: उबालना।

हम हर दिन घर पर उबलते पानी का सामना करते हैं।

केतली में पानी डालें और इसे स्टोव पर रखें। सबसे पहले, पानी गर्म होता है, और फिर पानी उबलता है। इसका प्रमाण केतली की टोंटी से निकलने वाली भाप से होता है।

निष्कर्ष:जब पानी उबलता है, तो केतली की गर्दन से भाप एक छोटे से छेद और सीटी के माध्यम से बाहर आती है, और हम स्टोव बंद कर देते हैं।

वाष्पीकरण- यह किसी तरल पदार्थ की मुक्त सतह से होने वाला वाष्पीकरण है।

वाष्पीकरण इस पर निर्भर करता है:

पदार्थ का तापमान(तापमान जितना अधिक होगा, वाष्पीकरण उतना ही तीव्र होगा);

तरल सतह क्षेत्र(जितना बड़ा क्षेत्र, उतना अधिक वाष्पीकरण);

पदार्थ का प्रकार(विभिन्न पदार्थ अलग-अलग दरों पर वाष्पित होते हैं);

हवा की उपस्थिति(हवा की उपस्थिति में वाष्पीकरण तेजी से होता है)।

प्रयोग 4: वाष्पीकरण.

यदि आपने कभी बारिश के बाद पोखरों को देखा है, तो आपने निस्संदेह देखा होगा कि पोखर छोटे और छोटे होते जाते हैं। पानी का क्या हुआ?

निष्कर्ष:वह वाष्पित हो गई!

क्रिस्टलीकरण(ठोसीकरण) किसी पदार्थ का एकत्रीकरण की तरल अवस्था से ठोस अवस्था में संक्रमण है। क्रिस्टलीकरण के साथ पर्यावरण में ऊर्जा (ऊष्मा) का विमोचन होता है।

प्रयोग 5: क्रिस्टलीकरण। क्रिस्टलीकरण का पता लगाने के लिए, आइए एक प्रयोग करें।

आइए नल से पानी एक गिलास में लें और इसे रेफ्रिजरेटर के फ्रीजर में रख दें। कुछ समय के बाद, पदार्थ कठोर हो जाता है, अर्थात। पानी की सतह पर एक पपड़ी दिखाई देती है। फिर गिलास का सारा पानी पूरी तरह से बर्फ में बदल गया यानी क्रिस्टलीकृत हो गया।

निष्कर्ष:पहले पानी 0 डिग्री तक ठंडा होता है, फिर जम जाता है।

गलन- किसी पदार्थ का ठोस से तरल अवस्था में संक्रमण। यह प्रक्रिया पर्यावरण से ऊष्मा के अवशोषण के साथ होती है। किसी ठोस क्रिस्टलीय पिंड को पिघलाने के लिए उसमें एक निश्चित मात्रा में ऊष्मा स्थानांतरित की जानी चाहिए।

प्रयोग 6: पिघलना. प्रायोगिक तौर पर पिघलने का आसानी से पता लगाया जा सकता है।

हम रेफ्रिजरेटर के फ्रीजर डिब्बे से जमे हुए पानी का एक गिलास निकालते हैं, जिसे हमने रखा था। कुछ देर बाद गिलास में पानी दिखाई दिया - बर्फ पिघलने लगी। कुछ समय बाद सारी बर्फ पिघल गई यानी पूरी तरह से ठोस से तरल में बदल गई।

निष्कर्ष:समय के साथ, बर्फ पर्यावरण से गर्मी प्राप्त करती है और समय के साथ पिघल जाएगी।

वाष्पीकरण-किसी पदार्थ का गैसीय अवस्था से तरल अवस्था में संक्रमण।

संघनन के साथ-साथ वातावरण में गर्मी भी जारी होती है।

प्रयोग 7: संघनन.

हमने पानी उबाला और केतली की टोंटी पर एक ठंडा दर्पण रखा। कुछ मिनटों के बाद, दर्पण पर संघनित जलवाष्प की बूंदें स्पष्ट रूप से दिखाई देने लगती हैं।

निष्कर्ष:दर्पण पर जमने वाली भाप पानी में बदल जाती है।

संक्षेपण की घटना गर्मियों में, शुरुआती ठंडी सुबहों में देखी जा सकती है।

घास और फूलों पर पानी की बूंदें - ओस - संकेत देती हैं कि हवा में मौजूद जलवाष्प संघनित हो गया है।

दहन ऊर्जा की रिहाई के साथ ईंधन जलाने की प्रक्रिया है।

इस ऊर्जा का उपयोग विभिन्न कार्यों में किया जाता है

हमारे जीवन के क्षेत्र.

प्रयोग 8: दहन. हर दिन हम स्टोव बर्नर में प्राकृतिक गैस को जलते हुए देख सकते हैं। यह ईंधन दहन की प्रक्रिया है।

इसके अलावा ईंधन दहन की प्रक्रिया लकड़ी जलाने की प्रक्रिया है। इसलिए, ईंधन दहन पर एक प्रयोग करने के लिए, केवल गैस जलाना ही पर्याप्त है

बर्नर या माचिस.

निष्कर्ष:जब ईंधन जलता है, तो गर्मी निकलती है और एक विशिष्ट गंध प्रकट हो सकती है।

परियोजना का परिणाम: अपने प्रोजेक्ट कार्य में मैंने सबसे आम तापीय प्रक्रियाओं का अध्ययन किया: तापन, शीतलन, वाष्पीकरण, उबलना, वाष्पीकरण, पिघलना, क्रिस्टलीकरण, संघनन, दहन, उर्ध्वपातन और डीसब्लिमेशन।

इसके अलावा, काम में तापीय गति, पदार्थों की समुच्चय स्थिति, साथ ही तापीय घटनाओं और तापीय प्रक्रियाओं के सामान्य सिद्धांत जैसे विषयों पर चर्चा हुई।

सरल प्रयोगों के आधार पर किसी न किसी तापीय घटना पर विचार किया गया। प्रयोग प्रदर्शन चित्रों के साथ हैं।

प्रयोगों के आधार पर निम्नलिखित पर विचार किया जाता है:

विभिन्न तापीय प्रक्रियाओं का अस्तित्व;

मानव जीवन में तापीय प्रक्रियाओं की प्रासंगिकता सिद्ध हो चुकी है।

मैंने 9 "ए" वर्ग के छात्रों का एक ब्लिट्ज़ सर्वेक्षण भी किया जिसमें 15 लोग शामिल थे।

ब्लिट्ज़ - 9वीं कक्षा के छात्रों का सर्वेक्षण।

प्रशन:

1. तापीय घटनाएँ क्या हैं?

2. तापीय परिघटनाओं के उदाहरण दीजिए

3. किस गति को थर्मल कहा जाता है?

4. तापीय चालकता क्या है?

5. समग्र परिवर्तन हैं...

6. द्रव के वाष्प में बदलने की घटना?

7. भाप के द्रव में बदलने की घटना?

8. किस प्रक्रिया को पिघलना कहा जाता है?

9. वाष्पीकरण क्या है?

10. गर्म करने, पिघलने, वाष्पीकरण के विपरीत प्रक्रियाओं का नाम बताइए?

उत्तर:

1. तापीय घटनाएँ - पिंडों के गर्म होने और ठंडा होने से जुड़ी भौतिक घटनाएँ

2. तापीय घटना के उदाहरण: गर्म करना और ठंडा करना, वाष्पीकरण और उबलना, पिघलना और जमना, संघनन

3. ऊष्मीय गति - अणुओं की यादृच्छिक, अराजक गति

4. तापीय चालन - ऊष्मा का एक भाग से दूसरे भाग में स्थानांतरण

5. समग्र परिवर्तन किसी पदार्थ के एकत्रीकरण की एक अवस्था से दूसरी अवस्था में संक्रमण की घटनाएँ हैं

6. वाष्पीकरण

7. संघनन

8. पिघलना किसी पदार्थ का ठोस से तरल अवस्था में संक्रमण है। यह प्रक्रिया पर्यावरण से ऊष्मा के अवशोषण के साथ होती है

9. वाष्पीकरण किसी तरल पदार्थ की मुक्त सतह से होने वाला वाष्पीकरण है

10. गर्म करने, पिघलने, वाष्पीकरण के विपरीत प्रक्रियाएँ - ठंडा करना, क्रिस्टलीकरण, संघनन

ब्लिट्ज़ सर्वेक्षण परिणाम:

1. सही उत्तर - 7 लोग - 47%

गलत उत्तर - 8 लोग - 53%

2. सही उत्तर -6 लोग - 40%

ग़लत उत्तर -9 लोग - 60%

3. सही उत्तर - 10 लोग - 67%

4. सही उत्तर -6 लोग - 40%

ग़लत उत्तर - 9 लोग - 60%

5. सही उत्तर - 8 लोग - 53%

6. सही उत्तर - 12 लोग - 80%

गलत उत्तर - 3 लोग - 20%

7. सही उत्तर - 8 लोग - 53%

गलत उत्तर - 7 लोग - 47%

8. सही उत्तर - 10 लोग - 67%

ग़लत उत्तर - 5 लोग - 33%

9. सही उत्तर - 13 लोग - 87%

ग़लत उत्तर - 2 लोग - 13%

10. सही उत्तर - 8 लोग -53%

गलत उत्तर - 7 लोग - 47%

फ्लैश सर्वेक्षण से पता चला कि छात्रों को इस विषय का पर्याप्त ज्ञान नहीं है, और मुझे उम्मीद है कि मेरा प्रोजेक्ट उन्हें इस विषय पर छूटे हुए अंतराल को भरने में मदद करेगा।

मेरे द्वारा निर्धारित परियोजना कार्य के लक्ष्य एवं उद्देश्य पूर्ण हो गये।

मैं अपना काम एक कविता के साथ समाप्त करना चाहता हूं जो मैंने अपने दादाजी के साथ मिलकर लिखी थी।

ऊष्मीय घटनाएँ

हम घटनाओं का अध्ययन करते हैं

हम गर्मी के बारे में जानना चाहते हैं.

हम एक अद्भुत दुनिया में रहते हैं -

सब कुछ ऐसे है जैसे दो और दो चार हों।

हम काम करते हैं

अणुओं की संगति में धमाल मचाकर,

हम जलाऊ लकड़ी के लिए एक लट्ठा काटते हैं -

हमें गर्मी महसूस होती है.

एक अत्यंत महत्वपूर्ण कार्य -

यह ऊष्मा स्थानांतरण है.

ऊष्मा का स्थानांतरण किया जा सकता है

गर्म पानी से लें.

सभी पिंड तापीय रूप से प्रवाहकीय हैं:

पानी रेडिएटर को गर्म करता है,

वायु नीचे से ऊपर की ओर बहती है

घर में गर्मी स्थानांतरित करता है।

और खिड़की का शीशा

घर को गर्म रखता है.

फ्रेम में हवा की परत होती है -

यह गर्मी के लिए एक पहाड़ है।

यह गर्मी को पास नहीं होने देता

और वह इसे अपार्टमेंट में रखता है।

खैर, दिन के दौरान, हम खुद को जानते हैं,

सूरज अपनी किरणों से देगा गर्मी...

इन सभी गुणों को जानने के लिए,

दुनिया में गर्मजोशी के साथ दोस्ती में रहने के लिए,

और वास्तव में लागू करें -

हमें भौतिकी सीखने की जरूरत है!!!

ग्रन्थसूची

1. राखीम्बेव एम.एम. फ़्लैश पाठ्यपुस्तक: “भौतिकी। 8 वीं कक्षा"। 2. भौतिकी पढ़ाना जिससे विद्यार्थी का विकास होता है। पुस्तक 1. दृष्टिकोण, घटक, पाठ, कार्य / संकलित और संस्करण। ईएम. ब्रेवरमैन: - एम.: एसोसिएशन ऑफ फिजिक्स टीचर्स, 2003. - 400 पी। 3. डबोवित्स्काया टी.डी. विद्यार्थियों के व्यक्तित्व के विकास के लिए किसी शैक्षणिक विषय के महत्व का निदान। ओएसयू का बुलेटिन, नंबर 2, 2004। 4. कोलेचेंको ए.के. शैक्षिक प्रौद्योगिकियों का विश्वकोश: शिक्षकों के लिए एक मैनुअल। - सेंट पीटर्सबर्ग: कारो, 2004। 5. सेलेव्को जी.के. शैक्षिक कार्यक्रमों की सक्रियता, गहनता और प्रभावी प्रबंधन पर आधारित शैक्षणिक प्रौद्योगिकियाँ। एम.: रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ स्कूल टेक्नोलॉजीज, 2005। 6. इलेक्ट्रॉनिक संसाधन: वेबसाइट http://school-collection.edu.ru वेबसाइट http://obvad.ucoz.ru/index/0 वेबसाइट http://zabalkin.naroad .ru वेबसाइट http://somit.ru

प्रतिवेदन

के विषय पर:

"प्रकृति में तापीय घटनाएँ

और मानव जीवन में"

प्रदर्शन किया

आठवीं कक्षा "ए" का छात्र

करिबोवा ए.वी.

अर्माविर, 2010

हमारे चारों ओर ऐसी घटनाएँ घटित होती हैं जो बाह्य रूप से अप्रत्यक्ष रूप से यांत्रिक गति से संबंधित होती हैं। ये ऐसी घटनाएं हैं जो तब देखी जाती हैं जब पिंडों का तापमान बदलता है या जब वे एक अवस्था (उदाहरण के लिए, तरल) से दूसरी (ठोस या गैसीय) में संक्रमण करते हैं। ऐसी घटनाओं को थर्मल कहा जाता है। तापीय घटनाएँ लोगों, जानवरों और पौधों के जीवन में बहुत बड़ी भूमिका निभाती हैं। मौसम के बदलाव के साथ 20-30 डिग्री सेल्सियस के तापमान में बदलाव से हमारे चारों ओर सब कुछ बदल जाता है। पृथ्वी पर जीवन की संभावना परिवेश के तापमान पर निर्भर करती है। आग बनाना और उसका रखरखाव करना सीखने के बाद लोगों ने पर्यावरण से सापेक्ष स्वतंत्रता प्राप्त की। यह मानव विकास की शुरुआत में की गई सबसे बड़ी खोजों में से एक थी।

इस प्रकार, तापीय घटना और गुणों का विचार पदार्थ की संरचना के बारे में प्राचीन दार्शनिकों की परमाणु शिक्षा से जुड़ा था। ऐसे विचारों के ढांचे के भीतर, गर्मी के सिद्धांत को शुरू में "कॉर्पसकल" (कण) शब्द से कॉरपसकुलर कहा जाता था। वैज्ञानिकों ने इसका पालन किया: न्यूटन, हुक, बॉयल, बर्नौली।

ऊष्मा के कणिका सिद्धांत के विकास में महान योगदान महान रूसी वैज्ञानिक एम.वी. द्वारा दिया गया था। लोमोनोसोव। उन्होंने ऊष्मा को पदार्थ के कणों की घूर्णी गति के रूप में देखा। अपने सिद्धांत का उपयोग करते हुए, उन्होंने पिघलने, वाष्पीकरण और तापीय चालकता की प्रक्रियाओं को सामान्य रूप से समझाया, और इस निष्कर्ष पर भी पहुंचे कि जब किसी पदार्थ के कणों की गति रुक जाती है तो "ठंड की सबसे बड़ी या आखिरी डिग्री" होती है। लोमोनोसोव के काम के लिए धन्यवाद, रूसी वैज्ञानिकों के बीच गर्मी के वास्तविक सिद्धांत के बहुत कम समर्थक थे।

तो, आइए मानव जीवन में तापीय घटनाओं पर विचार करें।

आप जानते हैं कि अगर आप गर्म चाय में ठंडा चम्मच डालेंगे तो थोड़ी देर बाद वह गर्म हो जाएगी। इस मामले में, चाय अपनी कुछ गर्मी न केवल चम्मच को, बल्कि आसपास की हवा को भी देगी। उदाहरण से यह स्पष्ट है कि ऊष्मा को अधिक गर्म वस्तु से कम गर्म वस्तु में स्थानांतरित किया जा सकता है। ऊष्मा स्थानांतरण के तीन तरीके हैं - तापीय चालकता, संवहन, विकिरण.

जब हम सेल्सियस तापमान के बारे में बात करते हैं, तो हमारा मतलब एक तापमान पैमाने से होता है जिसमें 0°C पानी के हिमांक से मेल खाता है, और 100°C इसका क्वथनांक है।

पृथ्वी के लिए - सूर्य. सौर ऊर्जा ग्रह की सतह और वायुमंडल में होने वाली कई घटनाओं का आधार है। गर्म करना, ठंडा करना, वाष्पीकरण, उबलना, संघनन हमारे आसपास होने वाली तापीय घटनाओं के कुछ उदाहरण हैं।

कोई भी प्रक्रिया अपने आप नहीं होती. उनमें से प्रत्येक का अपना स्रोत और कार्यान्वयन तंत्र है। प्रकृति में कोई भी तापीय घटना बाहरी स्रोतों से ऊष्मा प्राप्त करने के कारण होती है। न केवल सूर्य ऐसे स्रोत के रूप में कार्य कर सकता है - अग्नि भी इस भूमिका को सफलतापूर्वक निभाती है।

यह समझने के लिए कि तापीय घटनाएँ क्या हैं, ऊष्मा को परिभाषित करना आवश्यक है। ऊष्मा ऊष्मा विनिमय की एक ऊर्जा विशेषता है, दूसरे शब्दों में, अंतःक्रिया के दौरान कोई पिंड या प्रणाली कितनी ऊर्जा देती (प्राप्त) करती है। इसे मात्रात्मक रूप से तापमान द्वारा वर्णित किया जा सकता है: यह जितना अधिक होगा, किसी दिए गए शरीर में उतनी ही अधिक गर्मी (ऊर्जा) होगी।

एक-दूसरे के साथ प्रक्रिया में, गर्मी को गर्म से ठंडे शरीर में स्थानांतरित किया जाता है, यानी उच्च ऊर्जा वाले शरीर से कम ऊर्जा वाले शरीर में स्थानांतरित किया जाता है। इस प्रक्रिया को ऊष्मा स्थानांतरण कहा जाता है। उदाहरण के तौर पर, एक गिलास में डाले गए उबलते पानी पर विचार करें। कुछ समय बाद, गिलास गर्म हो जाएगा, यानी गर्म पानी से ठंडे गिलास में गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रिया हो चुकी है।

हालाँकि, थर्मल घटना की विशेषता न केवल गर्मी हस्तांतरण से होती है, बल्कि तापीय चालकता जैसी अवधारणा से भी होती है। इसका मतलब क्या है इसे एक उदाहरण से समझाया जा सकता है. यदि आप फ्राइंग पैन को आग पर रखते हैं, तो इसका हैंडल, हालांकि आग के संपर्क में नहीं है, बाकी फ्राइंग पैन की तरह ही गर्म हो जाएगा। ऐसा ताप तापीय चालकता द्वारा प्रदान किया जाता है। तापन एक स्थान पर किया जाता है, और फिर पूरे शरीर को गरम किया जाता है। या यह गर्म नहीं होता - यह इस पर निर्भर करता है कि इसकी तापीय चालकता क्या है। यदि शरीर की तापीय चालकता अधिक है, तो ऊष्मा आसानी से एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में स्थानांतरित हो जाती है, लेकिन यदि तापीय चालकता कम है, तो ऊष्मा स्थानांतरण नहीं होता है।

ऊष्मा की अवधारणा प्रकट होने से पहले, भौतिकी ने "कैलोरी" की अवधारणा का उपयोग करके थर्मल घटना को समझाया। यह माना जाता था कि प्रत्येक पदार्थ में तरल के समान एक निश्चित पदार्थ होता है, जो एक कार्य करता है, जिसे आधुनिक अवधारणा में, गर्मी द्वारा हल किया जाता है। लेकिन ऊष्मा की अवधारणा प्रतिपादित होने के बाद कैलोरी का विचार त्याग दिया गया।

अब हम पहले से प्रस्तुत परिभाषाओं के व्यावहारिक अनुप्रयोग पर अधिक विस्तार से विचार कर सकते हैं। इस प्रकार, तापीय चालकता निकायों के बीच और सामग्री के भीतर ही ताप विनिमय सुनिश्चित करती है। उच्च तापीय चालकता मान धातुओं की विशेषता है। यह व्यंजन और केतली के लिए अच्छा है, क्योंकि यह तैयार किए जा रहे भोजन को गर्मी प्रदान करने की अनुमति देता है। हालाँकि, कम तापीय चालकता वाली सामग्री का भी उपयोग होता है। वे थर्मल इंसुलेटर के रूप में कार्य करते हैं, गर्मी के नुकसान को रोकते हैं - उदाहरण के लिए, निर्माण के दौरान। कम तापीय चालकता वाली सामग्रियों के उपयोग के लिए धन्यवाद, घरों में आरामदायक रहने की स्थिति सुनिश्चित की जाती है।

हालाँकि, ऊष्मा स्थानांतरण उपरोक्त विधियों तक सीमित नहीं है। निकायों के सीधे संपर्क के बिना गर्मी हस्तांतरण की भी संभावना है। उदाहरण के तौर पर, किसी अपार्टमेंट में हीटिंग सिस्टम के हीटर या रेडिएटर से गर्म हवा बहती है। गर्म वस्तु से गर्म हवा की एक धारा निकलती है, जो कमरे को गर्म कर देती है। ऊष्मा विनिमय की इस विधि को संवहन कहा जाता है। इस मामले में, गर्मी हस्तांतरण तरल या गैस प्रवाह द्वारा किया जाता है।

यदि हम याद रखें कि पृथ्वी पर होने वाली थर्मल घटनाएं सूर्य से विकिरण से जुड़ी हैं, तो गर्मी हस्तांतरण की एक और विधि दिखाई देती है - थर्मल विकिरण। यह किसी गर्म वस्तु से निकलने वाले विद्युत चुम्बकीय विकिरण के कारण होता है। इस प्रकार सूर्य पृथ्वी को गर्म करता है।

यह सामग्री विभिन्न थर्मल घटनाओं की जांच करती है, उनकी घटना के स्रोत और उनके घटित होने के तंत्र का वर्णन करती है। रोजमर्रा के व्यवहार में तापीय घटनाओं के व्यावहारिक उपयोग के मुद्दों पर विचार किया जाता है।

आंतरिक ऊर्जा और इसे बदलने के तरीके आंतरिक ऊर्जा शरीर को बनाने वाले कणों की गति और अंतःक्रिया की ऊर्जा है। आंतरिक ऊर्जा को बदलने के तरीके, कार्य करना, किसी पिंड पर गर्मी का स्थानांतरण, शरीर ही, तापीय चालकता, संवहन, विकिरण, ई बढ़ता है, ई घटता है

ऊष्मा स्थानांतरण ऊष्मा चालन एक प्रकार का ऊष्मा विनिमय है जिसमें आंतरिक ऊर्जा को शरीर के अधिक गर्म हिस्से के कणों से शरीर के कम गर्म हिस्से के कणों में (या अधिक गर्म शरीर से कम गर्म शरीर में) स्थानांतरित किया जाता है। संवहन पदार्थ के प्रवाह (या जेट) द्वारा ऊर्जा का स्थानांतरण है। विकिरण एक गर्म पिंड द्वारा उत्सर्जित विभिन्न अदृश्य किरणों का उपयोग करके ऊर्जा का स्थानांतरण है।

ऊष्मा की मात्रा ऊष्मा की मात्रा (Q) वह ऊर्जा है जो कोई पिंड ऊष्मा स्थानांतरण की प्रक्रिया के दौरान प्राप्त करता है या छोड़ता है। विशिष्ट ताप क्षमता (सी) किसी पदार्थ के 1 किलो को 1°C तक गर्म करने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा है। माप की इकाई - J/kg°C. किसी पिंड को गर्म करने और ठंडा करने के दौरान उसके द्वारा छोड़ी गई ऊष्मा की मात्रा की गणना करने का सूत्र: Q=cm(t 2 -t 1), जहां m शरीर का द्रव्यमान है, t 1 प्रारंभिक शरीर का तापमान है, t 2 अंतिम है शरीर का तापमान।

दहन दहन कार्बन परमाणुओं को दो ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ मिलाने की प्रक्रिया है, जो कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करती है और ऊर्जा छोड़ती है। ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा (q) एक भौतिक मात्रा है जो दर्शाती है कि 1 किलो ईंधन के पूर्ण दहन के दौरान कितनी ऊष्मा निकलेगी। ईंधन के पूर्ण दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा की गणना करने का सूत्र: Q=qm.

पिघलना पिघलना किसी पदार्थ के ठोस से तरल अवस्था में संक्रमण की प्रक्रिया है। क्रिस्टलीकरण किसी पदार्थ के तरल से ठोस अवस्था में संक्रमण की प्रक्रिया है। गलनांक वह तापमान है जिस पर कोई पदार्थ पिघलता है (पिघलने के दौरान नहीं बदलता है)। संलयन की विशिष्ट ऊष्मा () एक भौतिक मात्रा है जो दर्शाती है कि गलनांक पर लिए गए 1 किलोग्राम क्रिस्टलीय पदार्थ को उसी तापमान के तरल में बदलने के लिए कितनी ऊष्मा की आवश्यकता होती है। किसी क्रिस्टलीय पिंड को पिघलाने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा की गणना करने का सूत्र, जो गलनांक पर ली जाती है और जमने के दौरान उसके द्वारा छोड़ी जाती है: Q = m।

वाष्पीकरण वाष्पीकरण वह वाष्पीकरण है जो किसी तरल पदार्थ की सतह से होता है (किसी भी तापमान पर होता है)। उबलना तरल का वाष्प में तीव्र संक्रमण है, जिसमें तरल की पूरी मात्रा में वाष्प के बुलबुले का निर्माण होता है और फिर उनका सतह पर तैरना (प्रत्येक पदार्थ के लिए विशिष्ट तापमान पर होता है)। वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा (L) क्वथनांक पर लिए गए 1 किलो वजन वाले तरल को भाप में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा है। क्वथनांक पर लिए गए किसी भी द्रव्यमान के तरल को वाष्प में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा की गणना करने का सूत्र: Q = Lm।

आणविक दृष्टिकोण से भौतिक प्रक्रिया का स्पष्टीकरण ऊर्जा के दृष्टिकोण से स्पष्टीकरण ऊष्मा की मात्रा की गणना के लिए सूत्र भौतिक स्थिरांक 1. गर्म करना अणुओं की गति की गति बढ़ जाती है ऊर्जा अवशोषित होती है Q=cm(t 2 -t 1) s – विशिष्ट ताप क्षमता, J/kg°C 2. ठंडा करना अणुओं की गति की गति कम हो जाती है ऊर्जा निकलती है Q=cm(t 2 -t 1); Q 0 3. पिघलना किसी ठोस की क्रिस्टल जाली नष्ट हो जाती है ऊर्जा अवशोषित हो जाती है Q= m - संलयन की विशिष्ट ऊष्मा, J/kg 4. क्रिस्टलीकरण क्रिस्टल जाली की पुनर्स्थापना ऊर्जा मुक्त हो जाती है Q=- m 5. वाष्पीकरण तरल अणुओं के बीच बंधन टूट जाते हैं ऊर्जा अवशोषित हो जाती है Q=Lm L - वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा, J/kg 6. संघनन वाष्प अणुओं का तरल में लौटना ऊर्जा जारी Q=-Lm 7. ईंधन का दहन C+O 2 CO 2 ऊर्जा जारी Q=qm q - ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा, जे/किग्रा

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