Ce este mișcarea termică? Ce concepte sunt asociate cu acesta? Mișcarea termică: energie internă.

Ce crezi că determină viteza de dizolvare a zahărului în apă? Puteți face un experiment simplu. Luați două bucăți de zahăr și aruncați una într-un pahar cu apă clocotită, cealaltă într-un pahar cu apă rece.

Veți vedea cum zahărul din apa clocotită se va dizolva de câteva ori mai repede decât în ​​apa rece. Cauza dizolvării este difuzia. Aceasta înseamnă că difuzia are loc mai rapid la temperaturi mai ridicate. Difuzia este cauzată de mișcarea moleculelor. Prin urmare, concluzionăm că moleculele se mișcă mai repede la temperaturi mai ridicate. Adică, viteza mișcării lor depinde de temperatură. De aceea, mișcarea haotică aleatorie a moleculelor care alcătuiesc corpul se numește mișcare termică.

Mișcarea termică a moleculelor

Pe măsură ce temperatura crește, aceasta crește mișcarea termică molecule, proprietățile materiei se modifică. Solidul se topește, transformându-se în lichid, lichidul se evaporă, transformându-se în stare gazoasă. În consecință, dacă temperatura este scăzută, atunci energia medie a mișcării termice a moleculelor va scădea și, în consecință, procesele de schimbare a stării de agregare a corpurilor vor avea loc în direcția opusă: apa se va condensa într-un lichid, lichidul va îngheța, transformându-se într-o stare solidă. În același timp, vorbim întotdeauna despre valorile medii ale temperaturii și ale vitezei moleculare, deoarece există întotdeauna particule cu valori mai mari și mai mici ale acestor valori.

Moleculele din substanțe se mișcă, trecând pe o anumită distanță, prin urmare, lucrează. Adică putem vorbi despre energia cinetică a particulelor. Ca urmare a lor poziție relativă există și energia potențială a moleculelor. Când în cauză despre energia cinetică și potențială a corpurilor, atunci vorbim despre existența energiei mecanice totale a corpurilor. Dacă particulele corpului au energie cinetică și potențială, deci, putem vorbi despre suma acestor energii ca o cantitate independentă.

Energia internă a corpului

Luați în considerare un exemplu. Dacă aruncăm o minge elastică pe podea, atunci energia cinetică a mișcării sale este complet transformată în energie potențială în momentul în care atinge podeaua și apoi intră din nou în energie cinetică când sare. Dacă aruncăm o minge grea de fier pe o suprafață tare, neelastică, atunci mingea va ateriza fără să sară. Energiile sale cinetice și potențiale după aterizare vor fi egale cu zero. Unde s-a dus energia? Pur și simplu a dispărut? Dacă examinăm mingea și suprafața după ciocnire, putem vedea că mingea s-a aplatizat puțin, a rămas o adâncitură la suprafață și ambele s-au încălzit ușor. Adică, s-a produs o schimbare în aranjarea moleculelor corpurilor și a crescut și temperatura. Aceasta înseamnă că energiile cinetice și potențiale ale particulelor corpului s-au schimbat. Energia corpului nu a plecat nicăieri, a trecut în energia internă a corpului. Energia internă se numește energia cinetică și potențială a tuturor particulelor corpului. Ciocnirea corpurilor a provocat o modificare a energiei interne, aceasta a crescut, iar energia mecanică a scăzut. Acesta este ceea ce constă

În lumea din jurul nostru, există diferite tipuri de fenomene fizice care sunt direct legate de modificarea temperaturii corpului. Din copilărie, știm asta apă rece cand este incalzit, la inceput devine abia cald si abia dupa anumit timp Fierbinte.

Cu cuvinte precum „rece”, „cald”, „cald”, definim diferite grade de „încălzire” a corpurilor sau, vorbind în limbajul fizicii, diferite temperaturi ale corpului. Temperatura apa calda puțin mai cald decât apa rece. Dacă comparăm temperatura aerului de vară cu cea de iarnă, diferența de temperatură este evidentă.

Temperatura corpului se măsoară cu un termometru și se exprimă în grade Celsius (°C).

După cum se știe, difuzia la o temperatură mai mare este mai rapidă. De aici rezultă că viteza de mișcare a moleculelor și temperatura sunt profund interconectate. Dacă creșteți temperatura, atunci viteza de mișcare a moleculelor va crește, dacă o reduceți, va scădea.

Astfel, concluzionam: temperatura corpului este direct legată de viteza de mișcare a moleculelor.

Apa caldă este formată din exact aceleași molecule ca apa rece. Diferența dintre ele este doar în viteza de mișcare a moleculelor.

Fenomenele care au legătură cu încălzirea sau răcirea corpurilor, o schimbare a temperaturii, se numesc termice. Acestea includ încălzirea sau răcirea aerului, topirea metalului, topirea zăpezii.

Moleculele sau atomii, care stau la baza tuturor corpurilor, se află într-o mișcare haotică nesfârșită. Numărul de astfel de molecule și atomi din corpurile din jurul nostru este enorm. Un volum egal cu 1 cm³ de apă conține aproximativ 3,34 x 10²² molecule. Orice moleculă are o traiectorie de mișcare foarte complexă. De exemplu, particulele de gaz care se deplasează cu viteze mari în direcții diferite se pot ciocni atât între ele, cât și cu pereții vasului. Astfel, își schimbă viteza și continuă să se miște din nou.

Figura #1 arată mișcarea aleatorie a particulelor de vopsea dizolvate în apă.

Astfel, mai tragem o concluzie: mișcarea haotică a particulelor care alcătuiesc corpurile se numește mișcare termică.

Aleatoritatea este cea mai importantă caracteristică a mișcării termice. Una dintre cele mai importante dovezi pentru mișcarea moleculelor este difuzia si miscarea browniana.(Mișcarea browniană este mișcarea celor mai mici particule solide dintr-un lichid sub influența impacturilor moleculare. După cum arată observația, mișcarea browniană nu se poate opri).

În lichide, moleculele se pot oscila, se pot roti și se pot mișca în raport cu alte molecule. Dacă luăm solide, atunci în ele moleculele și atomii vibrează în jurul unor poziții medii.

Absolut toate moleculele corpului participă la mișcarea termică a moleculelor și atomilor, motiv pentru care, odată cu schimbarea mișcării termice, se schimbă și starea corpului însuși, diferitele sale proprietăți. Astfel, dacă creșteți temperatura gheții, aceasta începe să se topească, în timp ce ia o formă complet diferită - gheața devine un lichid. Dacă, dimpotrivă, pentru a scădea temperatura, de exemplu, mercurul, atunci își va schimba proprietățile și dintr-un lichid, se va transforma într-un solid.

T temperatura corpului depinde direct de energia cinetică medie a moleculelor. Tragem o concluzie evidentă: cu cât temperatura corpului este mai mare, cu atât energia cinetică medie a moleculelor sale este mai mare. În schimb, pe măsură ce temperatura corpului scade, energia cinetică medie a moleculelor sale scade.

Dacă aveți întrebări sau doriți să aflați mai multe despre mișcarea termică și temperatură, înregistrați-vă pe site-ul nostru și obțineți ajutorul unui tutore.

Aveti vreo intrebare? Nu știi cum să-ți faci temele?
Pentru a obține ajutorul unui tutore - înregistrați-vă.
Prima lecție este gratuită!

site, cu copierea integrală sau parțială a materialului, este necesară un link către sursă.

 Teorie: Atomii și moleculele sunt în mișcare termică continuă, se mișcă aleatoriu, își schimbă constant direcția și modulul de viteză din cauza coliziunilor.

Cu cât temperatura este mai mare, cu atât viteza moleculelor este mai mare. Pe măsură ce temperatura scade, viteza moleculelor scade. Există o temperatură, care se numește „zero absolut” - temperatura (-273 ° C) la care se oprește mișcarea termică a moleculelor. Dar „zeroul absolut” este de neatins.
Mișcarea browniană este mișcarea aleatorie a particulelor microscopice de materie solidă vizibile suspendate într-un lichid sau gaz, cauzată de mișcarea termică a particulelor unui lichid sau gaz. Acest fenomen a fost observat pentru prima dată în 1827 de Robert Brown. El a studiat polenul plantelor, care se afla în mediul acvatic. Brown a observat că polenul se schimbă în mod constant în timp și, cu cât temperatura este mai mare, cu atât este mai rapidă rata de schimbare a polenului. El a sugerat că mișcarea polenului se datorează faptului că moleculele de apă lovesc polenul și îl fac să se miște.

Difuzia este procesul de penetrare reciprocă a moleculelor unei substanțe în golurile dintre moleculele unei alte substanțe.

Un exemplu mișcare bruniană este o
1) mișcarea aleatorie a polenului într-o picătură de apă
2) mișcarea aleatorie a muschilor sub lanternă
3) dizolvare solideîn lichide
4) penetrare nutrienți de la sol la rădăcinile plantelor
Soluţie: din definiția mișcării browniene, este clar că răspunsul corect este 1. Polenul se mișcă aleatoriu datorită faptului că moleculele de apă îl lovesc. Mișcarea neregulată a muschilor sub lampă nu este potrivită, deoarece muschii înșiși aleg direcția de mișcare, ultimele două răspunsuri sunt exemple de difuzie.
Răspuns: 1.

Oge temă la fizică (voi rezolva examenul): Care dintre următoarele afirmații este (sunt) corectă?
A. Moleculele sau atomii dintr-o substanță se află în mișcare termică continuă, iar unul dintre argumentele în favoarea acesteia este fenomenul de difuzie.
B. Moleculele sau atomii din materie se află în mișcare termică continuă, iar dovada acestui lucru este fenomenul de convecție.
1) doar A
2) doar B
3) atât A cât și B
4) nici A, nici B
Soluţie: Difuzia este procesul de penetrare reciprocă a moleculelor unei substanțe în golurile dintre moleculele unei alte substanțe. Prima afirmație este adevărată, Convenția este transferul de energie internă cu straturi de lichid sau gaz, rezultă că a doua afirmație nu este adevărată.
Răspuns: 1.

Temă Oge în fizică (fipi): 2) O minge de plumb este încălzită într-o flacără de lumânare. Cum se modifică volumul balonului în timpul încălzirii? viteza medie mișcarea moleculelor sale?
Stabiliți o corespondență între mărimile fizice și posibilele modificări ale acestora.
Pentru fiecare valoare, determinați natura adecvată a modificării:
1) crește
2) scade
3) nu se schimbă
Scrieți în tabel numerele selectate pentru fiecare cantitate fizica. Numerele din răspuns pot fi repetate.
Soluție (Mulțumesc Milenei) : 2) 1. Volumul mingii va crește datorită faptului că moleculele vor începe să se miște mai repede.
2. Viteza moleculelor atunci când sunt încălzite va crește.
Răspuns: 11.

Sarcina versiunea demo OGE 2019: Una dintre prevederile teoriei molecular-cinetice a structurii materiei este că „particulele de materie (molecule, atomi, ioni) se află în mișcare haotică continuă”. Ce înseamnă cuvintele „mișcare continuă”?
1) Particulele se mișcă întotdeauna într-o anumită direcție.
2) Mișcarea particulelor de materie nu respectă nicio lege.
3) Particulele se mișcă toate împreună într-o direcție sau alta.
4) Mișcarea moleculelor nu se oprește niciodată.
Soluţie: Moleculele se mișcă, din cauza ciocnirilor, viteza moleculelor se schimbă constant, deci nu putem calcula viteza și direcția fiecărei molecule, dar putem calcula viteza pătratică medie a moleculelor și este legată de temperatură, după cum temperatura scade, viteza moleculelor scade. Se calculează că temperatura la care se va opri mișcarea moleculelor este de -273 °C (cea mai scăzută temperatură posibilă din natură). Dar nu este realizabil. astfel încât moleculele nu se opresc niciodată din mișcare.

§ 1. Mişcarea termică. temperatura În lumea din jurul nostru au loc diverse fenomene fizice care sunt asociate cu încălzirea și răcirea corpurilor. Știm că atunci când apa rece este încălzită, mai întâi devine caldă și apoi fierbinte. Cu cuvinte precum „rece”, „cald” și „fierbinte”, indicăm un grad diferit de încălzire a corpurilor sau, așa cum se spune în fizică, o temperatură diferită a corpului. Temperatura apa fierbinte peste temperatura rece. Temperatura aerului vara este mai mare decât iarna. Exemple de fenomene termice:
a - topirea gheții; b - înghețarea apei Temperatura corpului se măsoară cu un termometru și se exprimă în grade Celsius (°C).Știți deja că difuzia la o temperatură mai mare este mai rapidă. Aceasta înseamnă că viteza de mișcare a moleculelor și temperatura sunt legate. Când temperatura crește, viteza de mișcare a moleculelor crește, când scade, scade. Prin urmare, temperatura corpului depinde de viteza de mișcare a moleculelor. Apa caldă este formată din aceleași molecule ca și apa rece. Diferența dintre ele constă doar în viteza de mișcare a moleculelor.Fenomenele asociate cu încălzirea sau răcirea corpurilor, cu schimbarea temperaturii, se numesc termice. Astfel de fenomene includ, de exemplu, încălzirea și răcirea aerului, topirea gheții, topirea metalelor etc. Topirea metalului Moleculele sau atomii care alcătuiesc corpurile sunt în mișcare aleatorie continuă. Numărul lor în corpurile din jurul nostru este foarte mare. Deci, într-un volum egal cu 1 cm3 de apă, există aproximativ 3,34 1022 molecule. Fiecare moleculă se mișcă pe o traiectorie foarte complexă. Acest lucru se datorează faptului că, de exemplu, particulele de gaz care se mișcă la viteze mari în direcții diferite se ciocnesc între ele și cu pereții vasului. Drept urmare, își schimbă viteza și continuă să se miște din nou. Figura 1 prezintă traiectoriile particulelor microscopice de vopsea dizolvate în apă. Orez. 1. Traiectoria mișcării microparticulelor de vopsea dizolvate în apă Deoarece temperatura sa este legată de viteza de mișcare a moleculelor corpului, mișcarea aleatorie a particulelor se numește mișcarea termică. În lichide, moleculele se pot oscila, se pot roti și se pot mișca unele față de altele. ÎN solide moleculele și atomii oscilează în jurul anumitor poziții medii.Toate moleculele corpului participă la mișcarea termică, prin urmare, odată cu schimbarea naturii mișcării termice, starea corpului și proprietățile sale se schimbă și ele. Deci, când temperatura crește, gheața începe să se topească, transformându-se într-un lichid. Dacă, de exemplu, temperatura mercurului este scăzută, atunci acesta se transformă dintr-un lichid într-un solid rețea cristalină gheaţă Temperatura corpului este strâns legată de energia cinetică medie a moleculelor. Cu cât temperatura corpului este mai mare, cu atât energia cinetică medie a moleculelor sale este mai mare. Pe măsură ce temperatura unui corp scade, energia cinetică medie a moleculelor sale scade.