Cos'è il moto termico? Quali concetti gli sono associati? Moto termico: energia interna.

Cosa pensi determini il tasso di dissoluzione dello zucchero nell'acqua? Puoi fare un semplice esperimento. Prendete due pezzi di zucchero e versatene uno in un bicchiere di acqua bollente, l'altro in un bicchiere di acqua fredda.

Vedrai come lo zucchero nell'acqua bollente si dissolverà molte volte più velocemente che nell'acqua fredda. La causa della dissoluzione è la diffusione. Ciò significa che la diffusione avviene più velocemente a temperature più elevate. La diffusione è causata dal movimento delle molecole. Pertanto, concludiamo che le molecole si muovono più velocemente a temperature più elevate. Cioè, la velocità del loro movimento dipende dalla temperatura. Ecco perché il movimento caotico casuale delle molecole che compongono il corpo è chiamato movimento termico.

Moto termico delle molecole

Quando la temperatura aumenta, aumenta moto termico molecole, le proprietà della materia cambiano. Il solido fonde, trasformandosi in un liquido, il liquido evapora, trasformandosi in uno stato gassoso. Di conseguenza, se la temperatura viene abbassata, anche l'energia media del movimento termico delle molecole diminuirà e, di conseguenza, i processi di modifica dello stato di aggregazione dei corpi avverranno nella direzione opposta: l'acqua si condenserà in un liquido, il il liquido si congela, trasformandosi in uno stato solido. Allo stesso tempo, si parla sempre di valori medi di temperatura e velocità molecolare, poiché ci sono sempre particelle con valori sempre più piccoli di questi valori.

Le molecole nelle sostanze si muovono, percorrono una certa distanza, quindi fanno un po' di lavoro. Cioè, possiamo parlare dell'energia cinetica delle particelle. Come risultato del loro posizione relativa c'è anche l'energia potenziale delle molecole. quando in questione sull'energia cinetica e potenziale dei corpi, allora si tratta dell'esistenza dell'energia meccanica totale dei corpi. Se le particelle del corpo hanno energia cinetica e potenziale, quindi, possiamo parlare della somma di queste energie come una quantità indipendente.

Energia interna del corpo

Considera un esempio. Se lanciamo una palla elastica sul pavimento, l'energia cinetica del suo movimento viene completamente convertita in energia potenziale nel momento in cui tocca il pavimento, e poi torna in energia cinetica quando rimbalza. Se lanciamo una palla di ferro pesante su una superficie dura e anelastica, la palla atterrerà senza rimbalzare. Le sue energie cinetiche e potenziali dopo l'atterraggio saranno pari a zero. Dov'è finita l'energia? È appena scomparsa? Se esaminiamo la palla e la superficie dopo la collisione, possiamo vedere che la palla si è leggermente appiattita, è rimasta un'ammaccatura sulla superficie ed entrambi si sono leggermente riscaldati. Cioè, c'è stato un cambiamento nella disposizione delle molecole dei corpi e anche la temperatura è aumentata. Ciò significa che le energie cinetiche e potenziali delle particelle del corpo sono cambiate. L'energia del corpo non è andata da nessuna parte, è passato nell'energia interna del corpo. L'energia interna è chiamata energia cinetica e potenziale di tutte le particelle del corpo. La collisione dei corpi ha causato un cambiamento nell'energia interna, è aumentata e l'energia meccanica è diminuita. Questo è ciò che consiste

Nel mondo che ci circonda, ci sono vari tipi di fenomeni fisici che sono direttamente correlati variazione della temperatura corporea. Fin dall'infanzia, lo sappiamo acqua fredda una volta riscaldato, dapprima diventa appena tiepido e solo dopo certo tempo caldo.

Con parole come “freddo”, “caldo”, “caldo”, definiamo diversi gradi di “riscaldamento” dei corpi, o, parlando nel linguaggio della fisica, differenti temperature dei corpi. Temperatura acqua calda leggermente più caldo dell'acqua fredda. Se confrontiamo la temperatura dell'aria estiva e quella invernale, la differenza di temperatura è evidente.

La temperatura corporea viene misurata con un termometro ed è espressa in gradi Celsius (°C).

Come è noto, la diffusione a temperatura più elevata è più rapida. Da ciò ne consegue che la velocità di movimento delle molecole e la temperatura sono profondamente interconnesse. Se aumenti la temperatura, la velocità di movimento delle molecole aumenterà, se la diminuirai, diminuirà.

Quindi, concludiamo: la temperatura corporea è direttamente correlata alla velocità di movimento delle molecole.

L'acqua calda è composta esattamente dalle stesse molecole dell'acqua fredda. La differenza tra loro è solo nella velocità di movimento delle molecole.

I fenomeni legati al riscaldamento o al raffreddamento dei corpi, un cambiamento di temperatura, sono detti termici. Questi includono il riscaldamento o il raffreddamento dell'aria, lo scioglimento dei metalli, lo scioglimento della neve.

Molecole o atomi, che sono alla base di tutti i corpi, sono in continuo movimento caotico. Il numero di tali molecole e atomi nei corpi intorno a noi è enorme. Un volume pari a 1 cm³ di acqua contiene circa 3,34 x 10²² di molecole. Qualsiasi molecola ha una traiettoria di movimento molto complessa. Ad esempio, le particelle di gas che si muovono ad alta velocità in diverse direzioni possono scontrarsi sia tra loro che con le pareti della nave. Così, cambiano la loro velocità e continuano a muoversi di nuovo.

La figura 1 mostra il movimento casuale delle particelle di vernice disciolte nell'acqua.

Quindi, traiamo un'altra conclusione: il movimento caotico delle particelle che compongono i corpi è chiamato moto termico.

La casualità è la caratteristica più importante del movimento termico. Una delle prove più importanti per il movimento delle molecole è diffusione e moto browniano.(Il moto browniano è il movimento delle particelle solide più piccole in un liquido sotto l'influenza di impatti molecolari. Come mostra l'osservazione, il moto browniano non può fermarsi).

Nei liquidi, le molecole possono oscillare, ruotare e muoversi rispetto ad altre molecole. Se prendiamo i solidi, in essi le molecole e gli atomi vibrano attorno ad alcune posizioni medie.

Assolutamente tutte le molecole del corpo partecipano al movimento termico di molecole e atomi, motivo per cui con un cambiamento nel movimento termico cambia anche lo stato del corpo stesso, le sue varie proprietà. Pertanto, se aumenti la temperatura del ghiaccio, inizia a sciogliersi, assumendo una forma completamente diversa: il ghiaccio diventa un liquido. Se, al contrario, la temperatura del mercurio, ad esempio, viene abbassata, cambierà le sue proprietà e si trasformerà da liquido a solido.

T la temperatura corporea dipende direttamente dall'energia cinetica media delle molecole. Traiamo una conclusione ovvia: maggiore è la temperatura del corpo, maggiore è l'energia cinetica media delle sue molecole. Al contrario, al diminuire della temperatura corporea, l'energia cinetica media delle sue molecole diminuisce.

Se hai domande o vuoi saperne di più sul movimento termico e sulla temperatura, registrati sul nostro sito Web e fatti aiutare da un tutor.

Avete domande? Non sai come fare i compiti?
Per ottenere l'aiuto di un tutor - registrati.
La prima lezione è gratuita!

sito, con copia totale o parziale del materiale, è richiesto un link alla fonte.

 Teoria: Atomi e molecole sono in continuo movimento termico, si muovono in modo casuale, cambiano costantemente direzione e modulo di velocità a causa delle collisioni.

Maggiore è la temperatura, maggiore è la velocità delle molecole. Al diminuire della temperatura, la velocità delle molecole diminuisce. C'è una temperatura, che si chiama "zero assoluto" - la temperatura (-273 ° C) alla quale si interrompe il movimento termico delle molecole. Ma lo "zero assoluto" è irraggiungibile.
Il moto browniano è il movimento casuale di particelle microscopiche di materia solida visibili sospese in un liquido o gas, causato dal movimento termico di particelle di un liquido o gas. Questo fenomeno fu osservato per la prima volta nel 1827 da Robert Brown. Ha studiato il polline delle piante, che era nell'ambiente acquatico. Brown ha notato che il polline si sposta continuamente nel tempo e maggiore è la temperatura, maggiore è la velocità di spostamento del polline. Ha suggerito che il movimento del polline è dovuto al fatto che le molecole d'acqua colpiscono il polline e lo fanno muovere.

La diffusione è il processo di penetrazione reciproca delle molecole di una sostanza negli spazi tra le molecole di un'altra sostanza.

Un esempio moto brownianoè un
1) movimento casuale del polline in una goccia d'acqua
2) movimento casuale dei moscerini sotto la lanterna
3) scioglimento solidi nei liquidi
4) penetrazione nutrienti dal suolo alle radici delle piante
Decisione: dalla definizione di moto browniano, è chiaro che la risposta corretta è 1. Il polline si muove in modo casuale a causa del fatto che le molecole d'acqua lo colpiscono. Il movimento casuale dei moscerini sotto la lampada non è adatto, poiché i moscerini stessi scelgono la direzione del movimento, le ultime due risposte sono esempi di diffusione.
Risposta: 1.

Compito Oge in fisica (risolverò l'esame): Quale delle seguenti affermazioni è/sono corretta?
R. Molecole o atomi nella materia sono in continuo movimento termico e uno degli argomenti a favore è il fenomeno della diffusione.
B. Molecole o atomi nella materia sono in continuo movimento termico, e la prova di ciò è il fenomeno della convezione.
1) solo A
2) solo B
3) sia A che B
4) né A né B
Decisione: La diffusione è il processo di penetrazione reciproca delle molecole di una sostanza negli spazi tra le molecole di un'altra sostanza. La prima affermazione è vera, la Convenzione è il trasferimento di energia interna con strati di liquido o gas, si scopre che la seconda affermazione non è vera.
Risposta: 1.

Compito Oge in fisica (fipi): 2) Una palla di piombo viene riscaldata alla fiamma di una candela. Come cambia il volume del palloncino durante il riscaldamento? velocità media il movimento delle sue molecole?
Stabilire una corrispondenza tra le grandezze fisiche e le loro possibili variazioni.
Per ciascun valore, determinare la natura appropriata della modifica:
1) aumenta
2) diminuisce
3) non cambia
Scrivi nella tabella i numeri selezionati per ciascuno quantità fisica. I numeri nella risposta possono essere ripetuti.
Soluzione (grazie a Milena): 2) 1. Il volume della palla aumenterà a causa del fatto che le molecole inizieranno a muoversi più velocemente.
2. La velocità delle molecole quando riscaldate aumenterà.
Risposta: 11.

Esercizio versione demo OGE 2019: Una delle disposizioni della teoria cinetica molecolare della struttura della materia è che "le particelle di materia (molecole, atomi, ioni) sono in continuo movimento caotico". Cosa significano le parole "movimento continuo"?
1) Le particelle si muovono sempre in una certa direzione.
2) Il movimento delle particelle di materia non obbedisce ad alcuna legge.
3) Le particelle si muovono tutte insieme in una direzione o nell'altra.
4) Il movimento delle molecole non si ferma mai.
Decisione: Le molecole si muovono, a causa delle collisioni, la velocità delle molecole cambia costantemente, quindi non possiamo calcolare la velocità e la direzione di ciascuna molecola, ma possiamo calcolare la velocità quadratica media delle molecole, ed è correlata alla temperatura, poiché la temperatura diminuisce, la velocità delle molecole diminuisce. Si calcola che la temperatura alla quale il movimento delle molecole si fermerà sia -273 °C (la temperatura più bassa possibile in natura). Ma non è realizzabile. quindi le molecole non smettono mai di muoversi.

§ 1. Moto termico. temperatura Nel mondo che ci circonda si verificano vari fenomeni fisici associati al riscaldamento e al raffreddamento dei corpi. Sappiamo che quando l'acqua fredda viene riscaldata, diventa prima calda e poi calda. Con parole come "freddo", "caldo" e "caldo", indichiamo un diverso grado di riscaldamento dei corpi o, come si dice in fisica, una diversa temperatura dei corpi. Temperatura acqua calda al di sopra della temperatura fredda. La temperatura dell'aria in estate è più alta che in inverno. Esempi di fenomeni termici:
a - ghiaccio sciolto; b - congelamento dell'acqua La temperatura corporea viene misurata con un termometro ed espressa in gradi Celsius (°C). Sai già che la diffusione a una temperatura più alta è più veloce. Ciò significa che la velocità di movimento delle molecole e la temperatura sono correlate. Quando la temperatura aumenta, la velocità di movimento delle molecole aumenta, quando diminuisce, diminuisce. Pertanto, la temperatura corporea dipende dalla velocità di movimento delle molecole. L'acqua calda è composta dalle stesse molecole dell'acqua fredda. La differenza tra loro risiede solo nella velocità di movimento delle molecole.I fenomeni associati al riscaldamento o al raffreddamento dei corpi, con un cambiamento di temperatura, sono chiamati termici. Tali fenomeni includono, ad esempio, il riscaldamento e il raffreddamento dell'aria, lo scioglimento del ghiaccio, lo scioglimento dei metalli, ecc. Le molecole o gli atomi che compongono i corpi sono in continuo movimento casuale. Il loro numero nei corpi intorno a noi è molto grande. Quindi, in un volume pari a 1 cm3 di acqua, ci sono circa 3,34 1022 molecole. Ogni molecola si muove lungo una traiettoria molto complessa. Ciò è dovuto al fatto che, ad esempio, le particelle di gas che si muovono ad alta velocità in diverse direzioni entrano in collisione tra loro e con le pareti del recipiente. Di conseguenza, cambiano la loro velocità e continuano a muoversi di nuovo. La figura 1 mostra le traiettorie di particelle microscopiche di vernice disciolte in acqua. Riso. 1. La traiettoria del movimento delle microparticelle di vernice disciolte in acqua Poiché la sua temperatura è correlata alla velocità di movimento delle molecole del corpo, viene chiamato il movimento casuale delle particelle moto termico. Nei liquidi, le molecole possono oscillare, ruotare e muoversi l'una rispetto all'altra. A solidi molecole e atomi vibrano attorno ad alcune posizioni medie.Tutte le molecole del corpo partecipano al moto termico, quindi, con un cambiamento nella natura del moto termico, cambiano anche lo stato del corpo e le sue proprietà. Quindi, quando la temperatura aumenta, il ghiaccio inizia a sciogliersi, trasformandosi in un liquido. Se, ad esempio, la temperatura del mercurio viene abbassata, si trasforma da liquido a solido reticolo cristallino Ghiaccio La temperatura corporea è strettamente correlata all'energia cinetica media delle molecole. Maggiore è la temperatura corporea, maggiore è l'energia cinetica media delle sue molecole. Al diminuire della temperatura di un corpo, l'energia cinetica media delle sue molecole diminuisce.