Удивляй!
Гитару вынесли на мороз. Ее струны натянулись сильнее, значит, увеличилась
их упругая энергия. За счет чего произошло это увеличение? ФКЭнергия
(N4, 1985) N3
При охлаждении гитары часть ее
внутренней энергии идет на увеличение потенциальной энергии упругой
деформации.
Кинетическая и потенциальная энергии автомобиля, движущегося
по горизонтальному пути с постоянной скоростью, остаются неизменными.
На что же тогда расходуется энергия сжигаемого топлива? ФКТеплота
и работа (N3, 2001) N3
На совершение работы против силы
сопротивления воздуха и внутренних сил трения во вращающихся частях
автомобиля.
Цилиндрический теплоизолированный сосуд с идеальным газом подвешен
на нити. Нить обрывается, и сосуд падает. Изменится ли температура
газа во время падения? ФКИдеальный
газ (N5, 1997) N13
В начальный момент падения плотность
газа внизу сосуда больше, чем вверху. В состоянии свободного падения
молекулы газа равномерно распределятся по всему объему сосуда. Однако
их полная кинетическая энергия не изменится, значит, не изменится
и температура газа.
Что дает предварительное ополаскивание заварочного чайника кипятком?
Какой - медный или фарфоровый - чайник оказывается при этом выгоднее
(с учетом внешнего охлаждения)? ФКТвердое
тело (N5, 1998) N9
При предварительном ополаскивании
чайника кипятком он нагревается, и вода, налитая во второй раз (для
заварки), оказывается более горячей. Из-за большей теплоемкости
и меньшей теплопроводности фарфоровый чайник остывает медленнее,
чем медный.
Почему холодно на вершинах гор? Разве холодный воздух не должен
опускаться вниз? ФКТермодинамика
(N10, 1989) N13
Теплый воздух, поднимаясь по склонам
гор, попадает в область более низкого атмосферного давления, расширяется
и охлаждается.
Можно ли довести воду до кипения, подогревая ее стоградусным паром
при нормальном атмосферном давлении? ФКТепловое
равновесие (N1, 2008, 32) N8
Нет, нельзя. Как только температуры
воды и пара сравняются, передача тепла от пара к воде прекратится.
Повторение
Какая из шин автомобиля нагреется больше при его движении — слабо
или сильно накачанная? ФКТеплота
и работа (N3, 2001) N2
Слабо накачанная шина деформируется
в большей степени, поэтому ее внутренняя энергия, а значит, и температура,
возрастут больше, чем у сильно накачанной шины.
Движущийся сосуд, содержащий некоторую массу идеального газа, внезапно
останавливается. Что произойдет с давлением газа в сосуде? ФКИдеальный
газ (N5, 1997) N14
Вся кинетическая энергия движения
газа как целого перейдет во внутреннюю энергию газа и сосуда, т.е.
возрастет температура газа, а значит, и его давление.
Почему удельная теплоемкость газа, нагреваемого при постоянном
объеме, отличается от теплоемкости того же газа, свободно расширяющегося? ФКТермодинамика
(N10, 1989) N11
Во втором случае подводимая энергия
расходуется не только на нагревание газа, но и на совершение механической
работы.
Два одинаковых железных шара, один из которых лежит на горизонтальной
поверхности, другой — подвешен на нерастяжимой нити, нагревают от
20 до 100 °С. Одинаковое ли количество теплоты потребуется для этого?
Теплообменом шаров со средой пренебречь. ФКТермодинамика
(N10, 1989) N7
Нет, поскольку помимо одинакового
изменения внутренней энергии потребуется совершить различную работу
при подъеме центра тяжести первого (A1 > 0) и опускании второго
(A2 < 0) шара.
На одинаковые плитки поставили две одинаковые кастрюли с равными
количествами воды при одной и той же температуре. Через некоторое
время в первую кастрюлю долили немного воды из кипящего чайника.
В какой из кастрюль вода закипит быстрее? ФКТепловое
равновесие (N1, 2008, 32) N12
Вода закипит практически одновременно.
Точнее, если учесть, что во время переливания кипяток успеет несколько
охладиться, то для доведения его снова до температуры кипения потребуется
дополнительная энергия, поэтому в первой кастрюле вода закипит несколько
позже.
Найти радиус наибольшей капли воды, которая может испариться, не
поглотив тепла извне. ЗК(N11,
1976) Ф382
Особое задание экспериментаторам
Если охлаждать чугунную сферу, полностью залитую водой и закупоренную,
ниже 0 °С, вода разорвет ее. Где источник энергии, необходимой для
разрыва? ФКЭнергия
(N4, 1985) N8
Работа, требуемая для разрыва
чугунной сферы, производится за счет внутренней энергии замерзающей
воды.
Удельная теплоемкость у железа или стали значительно больше,
чем у меди. Почему же паяльники делают из меди, а не из стали или
железа? ФКТвердое
тело (N5, 1998) N8
Благодаря лучшей теплопроводности
меди (по сравнению с железом или сталью) припой и материал, на который
он наносится, быстрее нагреваются.
Микроопыт.
Быстро откройте бутылку охлажденного лимонада. Откуда взялось облачко
тумана у горлышка бутылки? Какие еще известные вам явления это напомнило? ФКТермодинамика
(N10, 1989)
Особое задание гуманитариям
Реферат:
"Великие ученые-дилетанты в физике" (Джоуль, Майер,...)
Перед тем как взлететь, ночная бабочка довольно долго подрагивает
крылышками. Зачем? ФКЭнергия
(N4, 1985) N9
Бабочка «разогревается» подобно
спортсмену, делающему разминку перед стартом. Иначе говоря, часть
совершаемой ею механической работы идет на увеличение внутренней
энергии.
Одну и ту же порцию горючего сжигают в примусе на уровне моря
и в Гималаях, на высоте 8000 метров. Когда выделится больше энергии? ФКЭнергия
(N4, 1985) N4
Несмотря на то, что при подъеме
на высоту 8000 метров потенциальная энергия порции горючего увеличилась,
при ее сгорании выделится столько же энергии, сколько и на уровне
моря. Работа по подъему горючего в конечном итоге увеличивает потенциальную
энергию продуктов сгорания.
Почему облако не «рассыпается»? Почему в малооблачную погоду
часть неба закрыта облаками, а часть — совершенно чистая? Не кажется
ли вам, что облака должны были бы распределяться по небесному своду
более равномерно? Уокер
Дж., "Тепловые фантазии и прочие удовольствия". (N8,1992)
Оцените разность температур воздуха с разных сторон горы, необходимую
для того, чтобы образовалось на ее склоне облако и выпали осадки. Воробьев
И., Гора и ветер. (N1,1980)