ogarniam.edu.pl Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Fizyka · Zjawiska cieplneklasa 7 · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/sp/7/fizyka/zmiana-energii-wewnetrznej-praca-i-cieplo/

Fizyka · Zjawiska cieplne · kl. 7

Zmiana energii wewnętrznej: praca i ciepło

Energię wewnętrzną ciała zwiększysz na dwa sposoby: wykonując nad nim pracę albo dostarczając mu ciepła.

ok. 3 min czytania9 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Praca i ciepło zmieniają energię wewnętrzną

  • Praca: pocierasz dłonie – siła tarcia wykonuje pracę i dłonie się ogrzewają. Pompujesz rower – sprężasz powietrze i pompka robi się ciepła. Zginasz kilka razy drut – miejsce zgięcia się nagrzewa.
  • Przepływ ciepła: garnek na kuchence ogrzewa się, bo płomień ma wyższą temperaturę i przekazuje mu energię.
  • Skutek jest ten sam: rośnie energia wewnętrzna ciała i zwykle jego temperatura. Po ciepłym gwoździu nie poznasz, czy go podgrzano, czy uderzano młotkiem.
Zapamiętaj

ΔEw = W + Q

  • ΔEw – zmiana energii wewnętrznej [J]; W – praca wykonana nad ciałem [J]; Q – ciepło dostarczone do ciała [J].

2Ciepło

  • Ciepło (Q) to energia przekazywana między ciałami z powodu różnicy temperatur. Jednostka: dżul (J).
  • Ciepło samo płynie zawsze od ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej temperaturze. Przepływ trwa, aż temperatury się wyrównają.
  • Butelka wstawiona do lodówki stygnie, bo oddaje ciepło – a nie dlatego, że „zimno do niej wchodzi”.
Uwaga na błąd

Mówienie, że ciało „ma ciepło” albo że „zimno przechodzi”. Ciało ma energię wewnętrzną, a ciepło to energia w drodze – płynie od cieplejszego do zimniejszego.

Sprawdź, czy rozumiesz

W którym przykładzie energia wewnętrzna rośnie dzięki pracy, a nie dzięki przepływowi ciepła?

3Temperatura to nie ciepło

WielkośćCo opisujeJednostka
temperaturajak szybko średnio ruszają się cząsteczki°C lub K
energia wewnętrznaenergię wszystkich cząsteczek ciałaJ
ciepłoenergię przekazaną z powodu różnicy temperaturJ

4Bilans cieplny

  • Wlewasz gorącą wodę do zimnej. Gorąca stygnie, zimna się ogrzewa, aż obie mają tę samą temperaturę.
Zapamiętaj

Ciepło oddane przez ciało cieplejsze = ciepło pobrane przez ciało zimniejsze (gdy nic nie ucieka do otoczenia).

  • To zasada zachowania energii: energia nie znika, tylko przechodzi z jednego ciała do drugiego.
  • Temperatura końcowa leży zawsze między temperaturami początkowymi. Po zmieszaniu 1 kg wody o 80 °C i 1 kg wody o 20 °C otrzymasz 50 °C – dokładnie pośrodku, bo masy są równe.
gorąca wodazimna woda80 °C20 °Cciepło Qpo pewnym czasie50 °C50 °Crównowaga termiczna – przepływ ustaje
Ciepło płynie od cieplejszego do zimniejszego, aż temperatury się wyrównają
Sprawdź, czy rozumiesz

Gorącą wodę zmieszano z zimną (bez strat). Ciepło oddane przez gorącą wodę jest

✎Ściąga: Zmiana energii wewnętrznej: praca i ciepło

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • ΔEw = W + Q
  • Ciepło oddane przez ciało cieplejsze = ciepło pobrane przez ciało zimniejsze (gdy nic nie ucieka do otoczenia).
  • Praca: pocierasz dłonie – siła tarcia wykonuje pracę i dłonie się ogrzewają. Pompujesz rower – sprężasz powietrze i pompka robi się ciepła. Zginasz kilka razy drut – miejsce zgięcia się nagrzewa.
  • Przepływ ciepła: garnek na kuchence ogrzewa się, bo płomień ma wyższą temperaturę i przekazuje mu energię.
  • Ciepło (Q) to energia przekazywana między ciałami z powodu różnicy temperatur. Jednostka: dżul (J).

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Pocierane o siebie dłonie ogrzewają się, ponieważ

    1. Adłonie pobierają ciepło z powietrza
    2. Bwykonujemy pracę, która zwiększa energię wewnętrzną dłoni
    3. Cmaleje energia wewnętrzna dłoni
    4. Dcząsteczki skóry zwalniają
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: wykonujemy pracę, która zwiększa energię wewnętrzną dłoni – Praca siły tarcia zamienia się w energię wewnętrzną dłoni.

  2. Ciepło przepływa samo

    1. Aod ciała o większej energii wewnętrznej do ciała o mniejszej
    2. Bod ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej
    3. Cod ciała zimniejszego do cieplejszego
    4. Dod ciała o większej masie do ciała o mniejszej
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: od ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej – O kierunku przepływu ciepła decyduje tylko różnica temperatur.

  3. Nad gazem wykonano pracę 300 J i dostarczono mu 200 J ciepła. Jego energia wewnętrzna wzrosła o

    1. A200 J
    2. B300 J
    3. C500 J
    4. D100 J
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 500 J – ΔEw = W + Q = 300 J + 200 J = 500 J.

  4. Zmieszano 1 kg wody o temperaturze 80 °C i 1 kg wody o temperaturze 20 °C. Temperatura końcowa (bez strat ciepła) wynosi

    1. A50 °C
    2. B60 °C
    3. C20 °C
    4. D100 °C
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 50 °C – Masy są równe, więc temperatura końcowa jest pośrodku: 80 + 20 przez 2 = 50 °C.

  5. Kiedy kończy się przepływ ciepła między gorącą herbatą a powietrzem w pokoju?

    1. Agdy herbata osiągnie 0 °C
    2. Bgdy herbata osiągnie temperaturę pokoju
    3. Cnigdy się nie kończy
    4. Dgdy herbata odda całą energię wewnętrzną
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: gdy herbata osiągnie temperaturę pokoju – Przepływ ustaje, gdy temperatury się wyrównają (równowaga termiczna).

  6. Ciepły napój wstawiono do lodówki. Co się dzieje?

    1. Anapój pobiera ciepło z lodówki
    2. Bzimno przepływa z lodówki do napoju
    3. Cnapój oddaje ciepło do wnętrza lodówki
    4. Dnapój oddaje lodówce swoją temperaturę
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: napój oddaje ciepło do wnętrza lodówki – Ciepło płynie od cieplejszego napoju do zimniejszego wnętrza lodówki.

  7. W którym przykładzie energia wewnętrzna rośnie dzięki pracy, a nie dzięki przepływowi ciepła?

    1. Aasfalt nagrzewa się w słońcu
    2. Bgarnek nagrzewa się na palniku
    3. Cdłonie ogrzewają się przy kaloryferze
    4. Dwielokrotnie zginany drut nagrzewa się
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: wielokrotnie zginany drut nagrzewa się – Przy zginaniu drutu wykonujemy pracę, w pozostałych przykładach ciepło płynie z cieplejszego ciała.

  8. Gorącą wodę zmieszano z zimną (bez strat). Ciepło oddane przez gorącą wodę jest

    1. Arówne ciepłu pobranemu przez zimną wodę
    2. Bwiększe od ciepła pobranego przez zimną wodę
    3. Cmniejsze od ciepła pobranego przez zimną wodę
    4. Drówne zeru
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: równe ciepłu pobranemu przez zimną wodę – To bilans cieplny – zasada zachowania energii.

Cały dział „Zjawiska cieplne”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Więcej: Fizyka, klasa 7