Vad är termisk rörelse? Vilka begrepp är förknippade med det? Termisk rörelse: intern energi.

Vad tror du bestämmer upplösningshastigheten för socker i vatten? Du kan göra ett enkelt experiment. Ta två sockerbitar och kasta den ena i ett glas kokande vatten, den andra i ett glas kallt vatten.

Du kommer att se hur sockret i kokande vatten kommer att lösas upp flera gånger snabbare än i kallt vatten. Orsaken till upplösningen är diffusion. Detta gör att diffusion sker snabbare vid högre temperaturer. Diffusion orsakas av molekylers rörelse. Därför drar vi slutsatsen att molekyler rör sig snabbare vid högre temperaturer. Det vill säga hastigheten på deras rörelse beror på temperaturen. Det är därför den slumpmässiga kaotiska rörelsen hos molekylerna som utgör kroppen kallas för termisk rörelse.

Termisk rörelse av molekyler

När temperaturen stiger ökar den termisk rörelse molekyler förändras materiens egenskaper. Det fasta ämnet smälter, förvandlas till en vätska, vätskan avdunstar och förvandlas till ett gasformigt tillstånd. Följaktligen, om temperaturen sänks, kommer den genomsnittliga energin för den termiska rörelsen av molekyler också att minska, och följaktligen kommer processerna för att ändra tillståndet för kroppars aggregering att ske i motsatt riktning: vatten kommer att kondensera till en vätska, vätska kommer att frysa och förvandlas till ett fast tillstånd. Samtidigt pratar vi alltid om medelvärdena för temperatur och molekylär hastighet, eftersom det alltid finns partiklar med större och mindre värden av dessa värden.

Molekyler i ämnen rör sig, passerar ett visst avstånd, gör därför en del arbete. Det vill säga vi kan prata om partiklars kinetiska energi. Som ett resultat av deras relativ position det finns också den potentiella energin hos molekyler. När i fråga om kroppars kinetiska och potentiella energi, då talar vi om existensen av kropparnas totala mekaniska energi. Om kroppens partiklar har kinetisk och potentiell energi, kan vi därför tala om summan av dessa energier som en oberoende storhet.

Kroppens inre energi

Tänk på ett exempel. Om vi ​​kastar en elastisk boll på golvet, omvandlas den kinetiska energin för dess rörelse fullständigt till potentiell energi i det ögonblick den nuddar golvet, och går sedan åter till kinetisk energi när den studsar. Om vi ​​kastar en tung järnkula på en hård, oelastisk yta, kommer bollen att landa utan att studsa. Dess kinetiska och potentiella energier efter landning kommer att vara lika med noll. Vart har energin tagit vägen? Försvann hon bara? Om vi ​​undersöker bollen och ytan efter kollisionen kan vi se att bollen plattades till lite, en buckla lämnades på ytan och båda värmde upp något. Det vill säga, det skedde en förändring i arrangemanget av kropparnas molekyler, och temperaturen ökade också. Detta betyder att de kinetiska och potentiella energierna hos kroppens partiklar har förändrats. Kroppens energi har inte tagit vägen någonstans, det har passerat in i kroppens inre energi. Intern energi kallas den kinetiska och potentiella energin för alla partiklar i kroppen. Kollisionen av kropparna orsakade en förändring i den inre energin, den ökade och den mekaniska energin minskade. Detta är vad den består

I världen omkring oss finns det olika typer av fysiska fenomen som är direkt relaterade till förändring i kroppstemperatur. Sedan barndomen vet vi det kallt vatten vid uppvärmning blir den först knappt varm och först efter särskild tid varm.

Med sådana ord som "kallt", "varmt", "varmt", definierar vi olika grader av "uppvärmning" av kroppar, eller, på fysikens språk, olika temperaturer på kroppar. Temperatur varmvatten något varmare än kallt vatten. Om vi ​​jämför temperaturen på sommar- och vinterluften är skillnaden i temperatur uppenbar.

Kroppstemperaturen mäts med en termometer och uttrycks i grader Celsius (°C).

Som bekant är diffusion vid högre temperatur snabbare. Av detta följer att molekylernas rörelsehastighet och temperatur är djupt sammankopplade. Om du ökar temperaturen kommer molekylernas rörelsehastighet att öka, om du minskar den kommer den att minska.

Därför drar vi slutsatsen: kroppstemperaturen är direkt relaterad till molekylernas rörelsehastighet.

Varmvatten består av exakt samma molekyler som kallt vatten. Skillnaden mellan dem är bara i molekylernas rörelsehastighet.

Fenomen som är relaterade till uppvärmning eller kylning av kroppar, en temperaturförändring, kallas termiska. Dessa inkluderar uppvärmning eller kylning av luft, smältande metall, smältande snö.

Molekyler eller atomer, som är grunden för alla kroppar, är i oändlig kaotisk rörelse. Antalet sådana molekyler och atomer i kropparna runt omkring oss är enormt. En volym lika med 1 cm³ vatten innehåller cirka 3,34 x 10²² molekyler. Varje molekyl har en mycket komplex rörelsebana. Exempelvis kan gaspartiklar som rör sig med höga hastigheter i olika riktningar kollidera både med varandra och med kärlets väggar. Således ändrar de sin hastighet och fortsätter att röra sig igen.

Figur #1 visar den slumpmässiga rörelsen av färgpartiklar lösta i vatten.

Därför drar vi ytterligare en slutsats: den kaotiska rörelsen av partiklarna som utgör kroppar kallas termisk rörelse.

Slumpmässighet är den viktigaste egenskapen hos termisk rörelse. Ett av de viktigaste bevisen för molekylers rörelse är diffusion och Brownsk rörelse.(Brownisk rörelse är rörelsen av de minsta fasta partiklarna i en vätska under påverkan av molekylära stötar. Som observation visar kan Brownsk rörelse inte stoppa).

I vätskor kan molekyler oscillera, rotera och röra sig i förhållande till andra molekyler. Om vi ​​tar fasta ämnen, så vibrerar molekylerna och atomerna i dem runt några medelpositioner.

Absolut alla kroppens molekyler deltar i den termiska rörelsen av molekyler och atomer, vilket är anledningen till att med en förändring i termisk rörelse förändras även kroppens tillstånd, dess olika egenskaper. Alltså, om du ökar temperaturen på isen, börjar den smälta, samtidigt som den tar en helt annan form - isen blir en vätska. Om temperaturen på till exempel kvicksilver tvärtom sänks kommer det att ändra sina egenskaper och förvandlas från en vätska till en fast substans.

T kroppstemperaturen beror direkt på den genomsnittliga kinetiska energin hos molekylerna. Vi drar en uppenbar slutsats: ju högre temperaturen i kroppen är, desto större är den genomsnittliga kinetiska energin för dess molekyler. Omvänt, när kroppstemperaturen minskar, minskar den genomsnittliga kinetiska energin för dess molekyler.

Om du har några frågor eller vill lära dig mer om termisk rörelse och temperatur, registrera dig på vår hemsida och få hjälp av en handledare.

Har du några frågor? Vet du inte hur du gör dina läxor?
För att få hjälp av en handledare – anmäl dig.
Första lektionen är gratis!

webbplats, med hel eller delvis kopiering av materialet, krävs en länk till källan.

 Teori: Atomer och molekyler är i kontinuerlig termisk rörelse, rör sig slumpmässigt, ändrar ständigt riktning och hastighetsmodul på grund av kollisioner.

Ju högre temperatur, desto högre hastighet har molekylerna. När temperaturen sjunker, minskar hastigheten på molekylerna. Det finns en temperatur, som kallas "absolut noll" - temperaturen (-273 ° C) vid vilken den termiska rörelsen av molekyler stannar. Men "absolut noll" är ouppnåeligt.
Brownsk rörelse är den slumpmässiga rörelsen av mikroskopiska partiklar av fast material som är synliga suspenderade i en vätska eller gas, orsakad av den termiska rörelsen av partiklar av en vätska eller gas. Detta fenomen observerades första gången 1827 av Robert Brown. Han studerade pollen från växter, som fanns i vattenmiljön. Brown märkte att pollen skiftar hela tiden över tiden, och ju högre temperatur desto snabbare blir pollenskiftet. Han föreslog att pollens rörelse beror på att vattenmolekyler träffar pollenet och får det att röra sig.

Diffusion är processen för ömsesidig penetration av molekyler av ett ämne in i luckorna mellan molekylerna av ett annat ämne.

Ett exempel brownisk rörelseär en
1) slumpmässig rörelse av pollen i en vattendroppe
2) slumpmässig rörelse av myggor under lyktan
3) upplösning fasta ämnen i vätskor
4) penetration näringsämnen från jord till växtrötter
Beslut: från definitionen av Brownsk rörelse är det tydligt att det korrekta svaret är 1. Pollen rör sig slumpmässigt på grund av att vattenmolekyler träffar det. Den oberäkneliga rörelsen av muggar under lampan är inte lämplig, eftersom muggarna själva väljer rörelseriktningen, de två sista svaren är exempel på diffusion.
Svar: 1.

Oche uppgift i fysik (jag löser provet): Vilket av följande påståenden är korrekt?
A. Molekyler eller atomer i ett ämne är i kontinuerlig termisk rörelse, och ett av argumenten för detta är diffusionsfenomenet.
B. Molekyler eller atomer i ett ämne är i kontinuerlig termisk rörelse, och beviset på detta är fenomenet konvektion.
1) endast A
2) endast B
3) både A och B
4) varken A eller B
Beslut: Diffusion är processen för ömsesidig penetration av molekyler av ett ämne in i utrymmena mellan molekylerna av ett annat ämne. Det första påståendet är sant, konventionen är överföring av intern energi med lager av vätska eller gas, det visar sig att det andra påståendet inte är sant.
Svar: 1.

Oche uppdrag i fysik (fipi): 2) En blykula värms i en ljuslåga. Hur förändras bollens volym under uppvärmning? medelhastighet rörelsen av dess molekyler?
Upprätta en överensstämmelse mellan fysiska storheter och deras eventuella förändringar.
För varje värde, bestäm vilken typ av förändring som är lämplig:
1) ökar
2) minskar
3) ändras inte
Skriv i tabellen de valda siffrorna för varje fysisk kvantitet. Siffror i svaret kan upprepas.
Lösning (tack vare Milena): 2) 1. Bollens volym kommer att öka på grund av att molekylerna kommer att börja röra sig snabbare.
2. Molekylernas hastighet ökar när de värms upp.
Svar: 11.

Träning demoversion OGE 2019: En av bestämmelserna i den molekylär-kinetiska teorin om materiens struktur är att "materiepartiklar (molekyler, atomer, joner) är i kontinuerlig kaotisk rörelse." Vad betyder orden "kontinuerlig rörelse"?
1) Partiklar rör sig alltid i en viss riktning.
2) Rörelsen av materiepartiklar följer inte några lagar.
3) Partiklarna rör sig alla tillsammans i den ena eller andra riktningen.
4) Molekylernas rörelse upphör aldrig.
Beslut: Molekyler rör sig, på grund av kollisioner förändras molekylernas hastighet ständigt, så vi kan inte beräkna hastigheten och riktningen för varje molekyl, men vi kan beräkna molekylernas rotmedelkvadrathastighet, och den är relaterad till temperatur, som temperaturen sjunker, molekylernas hastighet minskar. Det beräknas att temperaturen vid vilken molekylernas rörelse kommer att stoppa är -273 °C (lägsta möjliga temperatur i naturen). Men det går inte att uppnå. så att molekylerna aldrig slutar röra sig.

§ 1. Termisk rörelse. temperatur I världen omkring oss uppstår olika fysiska fenomen som är förknippade med uppvärmning och kylning av kroppar. Vi vet att när kallt vatten värms upp blir det först varmt och sedan varmt. Med sådana ord som "kallt", "varmt" och "varmt" pekar vi på en annan grad av uppvärmning av kroppar, eller, som man säger i fysiken, på en annan temperatur på kroppar. Temperatur varmt vattenöver kall temperatur. Lufttemperaturen på sommaren är högre än på vintern. Exempel på termiska fenomen:
a - smältande is; b - frysning av vatten Kroppstemperaturen mäts med en termometer och uttrycks i grader Celsius (°C). Du vet redan att diffusion vid en högre temperatur är snabbare. Detta betyder att molekylernas rörelsehastighet och temperatur är relaterade. När temperaturen stiger ökar molekylernas rörelsehastighet, när den minskar minskar den. Därför beror kroppstemperaturen på molekylernas rörelsehastighet. Varmt vatten består av samma molekyler som kallt vatten. Skillnaden mellan dem ligger bara i molekylernas rörelsehastighet.Fenomen förknippade med uppvärmning eller kylning av kroppar, med en temperaturförändring, kallas termiska. Sådana fenomen inkluderar till exempel uppvärmning och kylning av luft, smältning av is, smältning av metaller etc. Smältning av metall Molekylerna eller atomerna som utgör kroppar är i kontinuerlig slumpmässig rörelse. Deras antal i kropparna runt omkring oss är mycket stort. Så i en volym lika med 1 cm3 vatten finns det cirka 3,34 1022 molekyler. Varje molekyl rör sig längs en mycket komplex bana. Detta beror på att till exempel gaspartiklar som rör sig med höga hastigheter i olika riktningar kolliderar med varandra och med kärlets väggar. Som ett resultat ändrar de sin hastighet och fortsätter att röra sig igen. Figur 1 visar banorna för mikroskopiska partiklar av färg lösta i vatten. Ris. 1. Banan för rörelsen av färgmikropartiklar lösta i vatten Eftersom dess temperatur är relaterad till rörelsehastigheten för kroppens molekyler, kallas den slumpmässiga rörelsen av partiklar termisk rörelse. I vätskor kan molekyler oscillera, rotera och röra sig i förhållande till varandra. PÅ fasta ämnen molekyler och atomer oscillerar runt vissa medelpositioner Alla kroppens molekyler deltar i termisk rörelse, därför förändras även kroppens tillstånd och dess egenskaper med en förändring i termisk rörelses natur. Så när temperaturen stiger börjar isen smälta och förvandlas till en vätska. Om temperaturen på till exempel kvicksilver sänks, förvandlas det från en vätska till ett fast material kristallgitter is Kroppstemperaturen är nära relaterad till den genomsnittliga kinetiska energin hos molekyler. Ju högre kroppstemperatur, desto högre är den genomsnittliga kinetiska energin för dess molekyler. När temperaturen i en kropp minskar, minskar den genomsnittliga kinetiska energin för dess molekyler.