Какво е топлинно движение? Какви понятия са свързани с него? Топлинно движение: вътрешна енергия.

Какво според вас определя скоростта на разтваряне на захарта във вода? Можете да направите прост експеримент. Вземете две парчета захар и хвърлете едното в чаша вряла вода, а другото в чаша студена вода.

Ще видите как захарта във вряща вода ще се разтвори няколко пъти по-бързо, отколкото в студена вода. Причината за разтварянето е дифузия. Това означава, че дифузията се извършва по-бързо при по-високи температури. Дифузията се причинява от движението на молекулите. Следователно ние заключаваме, че молекулите се движат по-бързо при по-високи температури. Тоест скоростта на тяхното движение зависи от температурата. Ето защо произволното хаотично движение на молекулите, изграждащи тялото, се нарича топлинно движение.

Топлинно движение на молекулите

С повишаване на температурата тя се повишава термично движениемолекули, свойствата на материята се променят. Твърдото вещество се топи, превръщайки се в течност, течността се изпарява, преминавайки в газообразно състояние. Съответно, ако температурата се понижи, тогава средната енергия на топлинното движение на молекулите също ще намалее и съответно процесите на промяна на състоянието на агрегация на телата ще се появят в обратна посока: водата ще кондензира в течност, течността ще замръзне, превръщайки се в твърдо състояние. В същото време винаги говорим за средните стойности на температурата и молекулярната скорост, тъй като винаги има частици с по-големи и по-малки стойности на тези стойности.

Молекулите в веществата се движат, преминавайки определено разстояние, следователно вършат някаква работа. Тоест можем да говорим за кинетичната енергия на частиците. В резултат на тяхното относителна позицияима и потенциалната енергия на молекулите. Кога въпросниятза кинетичната и потенциалната енергия на телата, тогава говорим за съществуването на общата механична енергия на телата. Следователно, ако частиците на тялото имат кинетична и потенциална енергия, можем да говорим за сумата от тези енергии като независима величина.

Вътрешна енергия на тялото

Помислете за пример. Ако хвърлим еластична топка на пода, тогава кинетичната енергия на нейното движение се превръща напълно в потенциална енергия в момента, в който докосне пода, и след това отново преминава в кинетична енергия, когато отскочи. Ако хвърлим тежка желязна топка върху твърда, нееластична повърхност, тогава топката ще кацне без да отскочи. Неговата кинетична и потенциална енергия след кацане ще бъде равна на нула. Къде отиде енергията? Просто изчезна ли? Ако разгледаме топката и повърхността след сблъсъка, можем да видим, че топката се е сплескала малко, на повърхността е останала вдлъбнатина и и двете са леко загряли. Тоест имаше промяна в подредбата на молекулите на телата и температурата също се повиши. Това означава, че кинетичната и потенциалната енергия на частиците на тялото са се променили. Енергията на тялото не е отишла никъде, той е преминал във вътрешната енергия на тялото. Вътрешната енергия се нарича кинетична и потенциална енергия на всички частици на тялото. Сблъсъкът на телата предизвиква промяна във вътрешната енергия, тя се увеличава, а механичната енергия намалява. В това се състои

В света около нас има различни видове физически явления, които са пряко свързани промяна в телесната температура. Това го знаем още от детството студена водапри нагряване отначало става едва топъл и едва след това определено времегорещо.

С думи като „студено”, „горещо”, „топло” ние определяме различни степени на „нагряване” на телата или, казано на езика на физиката, различни температури на телата. температура топла водамалко по-топла от студената вода. Ако сравним температурата на летния и зимния въздух, разликата в температурата е очевидна.

Телесната температура се измерва с термометър и се изразява в градуси по Целзий (°C).

Както е известно, дифузията при по-висока температура е по-бърза. От това следва, че скоростта на движение на молекулите и температурата са дълбоко взаимосвързани. Ако увеличите температурата, тогава скоростта на движение на молекулите ще се увеличи, ако я намалите, тя ще намалее.

Така заключаваме: телесната температура е пряко свързана със скоростта на движение на молекулите.

Топлата вода се състои от точно същите молекули като студената вода. Разликата между тях е само в скоростта на движение на молекулите.

Явления, които са свързани с нагряване или охлаждане на телата, промяна в температурата, се наричат ​​топлинни. Те включват нагряване или охлаждане на въздуха, топене на метал, топене на сняг.

Молекулите или атомите, които са основата на всички тела, са в безкрайно хаотично движение. Броят на такива молекули и атоми в телата около нас е огромен. Обем, равен на 1 cm³ вода, съдържа приблизително 3,34 x 10²² молекули. Всяка молекула има много сложна траектория на движение. Например, газовите частици, движещи се с висока скорост в различни посоки, могат да се сблъскат както една с друга, така и със стените на съда. Така те променят скоростта си и продължават да се движат отново.

Фигура #1 показва произволното движение на частиците боя, разтворени във вода.

Така правим още един извод: хаотичното движение на частиците, изграждащи телата, се нарича топлинно движение.

Случайността е най-важната характеристика на топлинното движение. Едно от най-важните доказателства за движението на молекулите е дифузия и Брауново движение.(Брауновото движение е движението на най-малките твърди частици в течност под въздействието на молекулярни удари. Както показва наблюдението, Брауновото движение не може да спре).

В течности молекулите могат да осцилират, да се въртят и да се движат спрямо други молекули. Ако вземем твърди тела, тогава в тях молекулите и атомите вибрират около някои средни позиции.

Абсолютно всички молекули на тялото участват в термичното движение на молекули и атоми, поради което с промяна на топлинното движение се променя и състоянието на самото тяло, различните му свойства. По този начин, ако увеличите температурата на леда, той започва да се топи, като същевременно придобива съвсем различна форма - ледът става течен. Ако, напротив, температурата на например живака се понижи, тогава той ще промени свойствата си и ще се превърне от течност в твърдо вещество.

т телесната температура зависи пряко от средната кинетична енергия на молекулите. Правим очевиден извод: колкото по-висока е температурата на тялото, толкова по-голяма е средната кинетична енергия на неговите молекули. Обратно, с понижаването на телесната температура средната кинетична енергия на неговите молекули намалява.

Ако имате въпроси или искате да научите повече за термичното движение и температура, регистрирайте се на нашия уебсайт и получете помощта на преподавател.

Имате ли някакви въпроси? Не знаете как да си направите домашното?
За да получите помощта на преподавател - регистрирайте се.
Първият урок е безплатен!

сайт, с пълно или частично копиране на материала е необходима връзка към източника.

 теория:Атомите и молекулите са в непрекъснато топлинно движение, движат се произволно, постоянно променят посоката и модула на скоростта поради сблъсъци.

Колкото по-висока е температурата, толкова по-висока е скоростта на молекулите. С понижаване на температурата скоростта на молекулите намалява. Има температура, която се нарича "абсолютна нула" - температурата (-273°C), при която спира термичното движение на молекулите. Но "абсолютната нула" е недостижима.
Брауновото движение е произволно движение на микроскопични частици от твърда материя, видими суспендирани в течност или газ, причинено от термичното движение на частици от течност или газ. Това явление е наблюдавано за първи път през 1827 г. от Робърт Браун. Той изучава цветния прашец на растенията, който се намира във водната среда. Браун забеляза, че прашецът се измества през цялото време с течение на времето и колкото по-висока е температурата, толкова по-бърза е скоростта на изместване на полените. Той предположи, че движението на прашеца се дължи на факта, че водните молекули удрят полена и го карат да се движи.

Дифузията е процес на взаимно проникване на молекули на едно вещество в пролуките между молекулите на друго вещество.

Пример Брауново движениее
1) произволно движение на цветен прашец в капка вода
2) произволно движение на мушици под фенера
3) разтваряне твърди веществав течности
4) проникване хранителни веществаот почвата до корените на растенията
решение:от определението на Брауновото движение става ясно, че правилният отговор е 1. Поленът се движи произволно поради факта, че водните молекули го удрят. Неравномерното движение на мушиците под лампата не е подходящо, тъй като самите мушици избират посоката на движение, последните два отговора са примери за дифузия.
Отговор: 1.

Oge задача по физика (ще решавам изпита):Кое от следните твърдения е (е) правилно?
А. Молекулите или атомите в веществото са в непрекъснато топлинно движение и един от аргументите в полза на това е явлението дифузия.
Б. Молекулите или атомите в материята са в непрекъснато топлинно движение и доказателство за това е явлението конвекция.
1) само А
2) само Б
3) и А и Б
4) нито А, нито Б
решение:Дифузията е процес на взаимно проникване на молекули на едно вещество в пролуките между молекулите на друго вещество. Първото твърдение е вярно, Конвенцията е пренос на вътрешна енергия със слоеве течност или газ, оказва се, че второто твърдение не е вярно.
Отговор: 1.

Oge задание по физика (fipi): 2) Оловна топка се нагрява в пламък на свещ. Как се променя обемът на балона при нагряване? Средната скоростдвижението на нейните молекули?
Установете съответствие между физическите величини и техните възможни промени.
За всяка стойност определете подходящото естество на промяната:
1) увеличава
2) намалява
3) не се променя
Запишете в таблицата избраните числа за всяко физическо количество. Числата в отговора могат да се повтарят.
Решение (Благодаря на Милена): 2) 1. Обемът на топката ще се увеличи поради факта, че молекулите ще започнат да се движат по-бързо.
2. Скоростта на молекулите при нагряване ще се увеличи.
Отговор: 11.

Упражнение демо версия OGE 2019:Една от разпоредбите на молекулярно-кинетичната теория за структурата на материята е, че „частиците на материята (молекули, атоми, йони) са в непрекъснато хаотично движение“. Какво означават думите "непрекъснато движение"?
1) Частиците винаги се движат в определена посока.
2) Движението на частиците на материята не се подчинява на никакви закони.
3) Всички частици се движат заедно в една или друга посока.
4) Движението на молекулите никога не спира.
решение:Молекулите се движат, поради сблъсъци, скоростта на молекулите се променя постоянно, така че не можем да изчислим скоростта и посоката на всяка молекула, но можем да изчислим средната квадратична скорост на молекулите и тя е свързана с температурата, като температурата намалява, скоростта на молекулите намалява. Изчислено е, че температурата, при която ще спре движението на молекулите, е -273 °C (най-ниската възможна температура в природата). Но не е постижимо. така че молекулите никога не спират да се движат.

§ 1. Топлинно движение. температура В заобикалящия ни свят възникват различни физически явления, които са свързани с нагряването и охлаждането на телата. Знаем, че когато студената вода се нагрява, тя първо става топла и след това гореща. С думи като "студено", "топло" и "горещо" ние посочваме различна степен на нагряване на телата или, както се казва във физиката, различна температура на телата. температура топла воданад студена температура. Температурата на въздуха през лятото е по-висока, отколкото през зимата.Примери за топлинни явления:
а - топящ се лед; б - замръзване на водата Телесната температура се измерва с термометър и се изразява в градуси по Целзий (°C).Вече знаете, че дифузията при по-висока температура е по-бърза. Това означава, че скоростта на движение на молекулите и температурата са свързани. При повишаване на температурата скоростта на движение на молекулите се увеличава, когато се понижава, намалява. Следователно телесната температура зависи от скоростта на движение на молекулите.Топлата вода се състои от същите молекули като студената вода. Разликата между тях е само в скоростта на движение на молекулите.Явленията, свързани с нагряване или охлаждане на тела, с промяна на температурата, се наричат ​​термични. Такива явления включват например нагряване и охлаждане на въздуха, топене на лед, топене на метали и др. Топене на метал Молекулите или атомите, които изграждат телата, са в непрекъснато произволно движение. Техният брой в телата около нас е много голям. И така, в обем, равен на 1 cm3 вода, има около 3,34 1022 молекули. Всяка молекула се движи по много сложна траектория. Това се дължи на факта, че например газовите частици, движещи се с висока скорост в различни посоки, се сблъскват помежду си и със стените на съда. В резултат на това те променят скоростта си и продължават да се движат отново. Фигура 1 показва траекториите на микроскопични частици боя, разтворена във вода.Ориз. 1. Траекторията на движение на микрочастиците на боята, разтворени във вода Тъй като температурата му е свързана със скоростта на движение на молекулите на тялото, произволното движение на частиците се нарича термично движение. В течности молекулите могат да осцилират, да се въртят и да се движат една спрямо друга. AT твърди веществамолекулите и атомите вибрират около някои средни позиции.Всички молекули на тялото участват в топлинно движение, следователно с промяна в характера на топлинното движение се променят и състоянието на тялото и неговите свойства. Така че, когато температурата се повиши, ледът започва да се топи, превръщайки се в течност. Ако температурата на например живака се понижи, той се превръща от течност в твърдо. кристална решеткалед Температурата на тялото е тясно свързана със средната кинетична енергия на молекулите. Колкото по-висока е телесната температура, толкова по-голяма е средната кинетична енергия на неговите молекули. С понижаване на температурата на тялото средната кинетична енергия на неговите молекули намалява.