Thermodynamique et énergie · GCSE Physique Thème 3 (Propriétés thermiques)
Simulateur de capacité thermique massique et de brise marine
Simuler la capacité thermique spécifique : Q = calcul de la chaleur cmΔt, l'immense capacité thermique de l'eau (4200 J/kg°C) qui régule les climats côtiers, l'inversion diurne de la brise marine et du radiateur.
- Côté client
- Pas d'inscription
- Dérivés vivants
- Mode projecteur
- Imprimer la feuille de travail
Étape de simulation 3D● 60 FPS
Contrôles des paramètres
J
kg
Dérivations et métriques en direct
La substance A augmente la température
--
Substance B Augmentation de la température
--
Taux de hausse de température
--
Sens thermique Breeze
--
Calcul de la formule en temps réel
Formule de calcul:
--Substitution:
--Régime : --
Version pour enfants primaires :Le cycle de l'eau et les états de l'eau jeu pour les enfants
Exemples travaillés et question d'examen Plongée profonde
Problème travaillé
Problème : 2kg d'eau chauffe de 20°C à 70°C. Trouvez la chaleur absorbée. Si 2 kg de liquide inconnu absorbe la même chaleur à 100 °C, trouvez sa chaleur spécifique.
Dérivation étape par étape :
- Q = 4200 * 2 * 50 = 420 kJ. Pour le liquide: c = Q / (m*Δt) = 420 000 / (2*100) = 2100 J/(kg°C) (kérosène).
Problème travaillé
Problème : En comparant des capacités de chaleur spécifiques, pourquoi utiliser des chauffages identiques?
Dérivation étape par étape :
- Méthode de conversion ! Les chauffages identiques produisent de la chaleur à un rythme égal, de sorte que le temps de chauffage mesure directement l'énergie thermique absorbée.
Feuille de travail et problèmes de pratique
Q1. Variante 1 : Pourquoi les radiateurs de chauffage résidentiel et les systèmes de refroidissement automobile choisissent-ils universellement l'eau comme milieu ?
Clé de réponse : L'eau a une énorme capacité thermique ! La récupération de la chaleur la refroidit lentement, apportant une chaleur immense; l'absorption de la chaleur résiduelle augmente modestement sa température.
Q2. Variante 2 : En comparant l'eau et l'huile de cuisson, un élève a chauffé des « volumes égaux ». Est-ce que c'est valide ?
Clé de réponse : Invalide ! La chaleur spécifique nécessite une masse égale. Différentes densités font l'égalité de volume donnent des masses inégales, violant les variables contrôlées.
Q3. Variante 3 : Un bloc de fer de 800°C tombe dans l'eau froide. Est-ce que la chaleur gagnée est strictement égale à la chaleur perdue?
Clé de réponse : En réalité, la chaleur a gagné < chaleur perdue. La chaleur s'écoule dans l'air ambiant et le récipient du bol à moins d'être isolé dans un calorimètre idéal.
Foire aux questions et idées fausses
Quelle physique explique l'extrême oscillation de la température diurne du désert au Xinjiang ?
Le sable a une très faible capacité thermique (~1/5 de l'eau). Le soleil intense pendant la journée augmente les températures; le rayonnement nocturne rapide diminue la température vers la congélation.
Pourquoi les agriculteurs inondent-ils les plantules de riz avant les nuits froides et les égouttent-ils le matin?
La grande capacité thermique de l'eau tamponne le gel de nuit : un refroidissement lent maintient le sol au chaud la nuit. Le drainage de l'eau pendant la journée permet une faible chaleur du sol rapidement.
L'absorption de la chaleur augmente-t-elle toujours la température? La perte de chaleur diminue-t-elle toujours ?
Pas pendant les changements de phase! La fonte de la glace et l'eau bouillante absorbent la chaleur à température constante (chaleur latente); la congélation libère la chaleur à température constante.
Comment éviter de confondre la chaleur, la température et l'énergie interne dans les examens de physique?
La chaleur est un processus de transfert (absorbé/libéré, jamais "contenu"). La température est un état. L'énergie interne est l'énergie microscopique possédée par toute matière.