Що це: тепловий рух? З якими поняттями воно пов'язане? Тепловий рух: внутрішня енергія.

Як ви вважаєте, від чого залежить швидкість розчинення цукру у воді? Можете провести простий експеримент. Візьміть два шматки цукру і киньте один у склянку з окропом, другий - у склянку з холодною водою.

Ви побачите, як цукор у окропі розчиниться у кілька разів швидше, ніж у холодній воді. Причиною розчинення є дифузія. Значить, дифузія відбувається швидше за вищої температури. А причина дифузії – це рух молекул. Отже, ми робимо висновок, що молекули за більш високої температури рухаються швидше. Тобто швидкість їхнього руху залежить від температури. Саме тому безладний хаотичний рух молекул, у тому числі складаються тіла, називають тепловим рухом.

Тепловий рух молекул

При підвищенні температури посилюється тепловий рухмолекул, змінюються властивості речовини. Тверде тіло тане, перетворюючись на рідину, рідина випаровується, переходячи в газоподібний стан. Відповідно, якщо температуру знижувати, то зменшуватиметься і середня енергія теплового руху молекул, а відповідно, процеси зміни агрегатного стану тіл відбуватимуться у зворотному напрямку: вода конденсуватиметься в рідину, рідина замерзатиме, переходячи в твердий стан. При цьому ми завжди говоримо про середні значення температури і швидкості молекул, тому що завжди присутні частки з більшими і меншими значеннями цих величин.

Молекули в речовинах рухаються, проходячи певну відстань, отже, роблять якусь роботу. Тобто ми можемо говорити про кінетичну енергію частинок. Внаслідок їх взаємного розташуванняІснує також і потенційна енергія молекул. Коли йде мовапро кінетичну та потенційну енергію тіл, то ми говоримо про існування повної механічної енергії тіл. Якщо кінетичної та потенційної енергії мають частинки тіла, отже, можна говорити про суму цих енергії, як про самостійну величину.

Внутрішня енергія тіла

Розглянемо приклад. Якщо ми кидаємо пружний м'ячик об підлогу, то кінетична енергія його руху повністю переходить у потенційну в момент торкання статі, а потім знову переходить у кінетичну, коли вона відскакує. Якщо ж ми кинемо важкий залізний м'ячик на тверду пружну поверхню, то м'ячик приземлиться, не відскакуючи. Його кінетична та потенційна енергії після приземлення дорівнюватимуть нулю. Куди ж поділася енергія? Вона просто зникла? Якщо ми вивчимо кульку і поверхню після зіткнення, то побачимо, що кулька трохи сплющилася, на поверхні залишилася вм'ятина, і обидва вони злегка нагрілися. Тобто відбулася зміна розташування молекул тіл, а також збільшилася температура. Це означає, що змінилася кінетична та потенційна енергія частинок тіла. Енергія тіла нікуди не зникла, вона перейшла у внутрішню енергію тіла Внутрішньою енергією називають кінетичну та потенційну енергію всіх частинок тіла. Зіткнення тіл викликало зміну внутрішньої енергії, вона збільшилася, а механічна енергія зменшилася. У цьому полягає

В навколишньому світі відбуваються різного роду фізичні явища, які безпосередньо пов'язані з зміною температури тіл. Ще з дитинства ми знаємо, що холодна водапри нагріванні спочатку стає ледь теплою і лише опісля визначений часгарячою.

Такими словами як «холодний», «гарячий», «теплий», ми визначаємо різний ступінь «нагрітості» тіл, або, якщо говорити фізикою на різну температуру тіл. Температура теплої водитрохи вище за температуру прохолодної води. Якщо порівнювати температуру літнього та зимового повітря, то різниця у температурі очевидна.

Температура тіл вимірюється термометром і виражається в градусах Цельсія (°C).

Як відомо, дифузія за більш високої температури відбувається швидше. З цього випливає, що швидкість переміщення молекул і температура взаємопов'язані між собою. Якщо збільшити температуру, швидкість руху молекул збільшиться, якщо зменшити – знизиться.

Таким чином, робимо висновок: температура тіла залежить від швидкості переміщення молекул.

Гаряча вода складається з таких же молекул, як і холодна. Різниця між ними полягає лише у швидкості пересування молекул.

Явлення, які мають відношення до нагрівання або охолодження тіл, зміни температури, отримали назву теплові. До них можна віднести нагрівання або охолодження повітря, плавлення металу, танення снігу.

Молекули, або атоми, що є основою всіх тіл, перебувають у безкінечному хаотичному русі. Кількість подібних молекул і атомів в навколишніх тілах величезна. В об'ємі, що дорівнює 1 см³ води, міститься приблизно 3,34 · 10²² молекул. Будь-яка молекула має дуже складну траєкторію руху. Наприклад, частки газу, що пересуваються з великими швидкостями в різних напрямках, можуть стикатися як один з одним, і зі стінками судини. Таким чином вони змінюють свою швидкість і знову продовжують рух.

Малюнок №1 демонструє безладне рух частинок фарби, розчинених у питній воді.

Таким чином, робимо ще один висновок: хаотичний рух частинок, що становлять тіла, називають тепловим рухом.

Хаотичність є найважливішою рисою теплового руху. Одним із найголовніших доказів руху молекул є дифузія та Броунівський рух.(Броунівський рух - рух найдрібніших твердих частинок у рідині під впливом ударів молекул. Як показує спостереження, Броунівський рух не може припинитися).

У рідинах молекули можуть коливатися, обертатися та рухатися щодо інших молекул. Якщо брати тверді тіла, то в них молекули та атоми коливаються при деяких середніх положеннях.

У тепловому русі молекул та атомів беруть участь абсолютно всі молекули тіла, саме тому зі зміною теплового руху змінюється і стан тіла, його різні властивості. Таким чином, якщо підвищити температуру льоду він починає танути, приймаючи при цьому вже абсолютно іншу форму - лід стає рідиною. Якщо ж навпаки, знижувати температуру, наприклад, ртуті, вона змінить свої властивості і з рідини, перетвориться на тверде тіло.

Т емпература тіла безпосередньо залежить від середньої кінетичної енергії молекул. Робимо очевидний висновок: що стоїть температура тіла, то більше вписувалося середня кінетична енергія його молекул. І, навпаки, при зниженні температури тіла середня кінетична енергія його молекул зменшується.

Якщо у вас залишилися питання, або ви хочете дізнатися більше про тепловий рух та температуру, зареєструйтесь на нашому сайті та отримайте допомогу репетитора.

Залишились питання? Не знаєте як зробити домашнє завдання?
Щоб отримати допомогу репетитора – зареєструйтесь.
Перший урок – безкоштовно!

сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.

 Теорія:Атоми і молекули знаходяться в безперервному тепловому русі, рухаються хаотично, постійно через зіткнення змінюють напрямок і модуль швидкості.

Чим вища температура, тим вища швидкість руху молекул. При зниженні температури зменшується швидкість руху молекул. Існує температура, яку називають "абсолютний нуль" - температура (-273 ° С), при якій припиняється тепловий рух молекул. Але "абсолютний нуль" недосяжний.
Броунівський рух - безладний рух мікроскопічних видимих ​​зважених у рідині або газі частинок твердої речовини, що викликається тепловим рухом частинок рідини або газу. Вперше це явище спостерігав у 1827 Роберт Броун. Він досліджував пилок рослин, який знаходився у водному середовищі. Броун помітив, що пилок з часом весь час зміщується, і що вище температура, то швидше швидкість зміщення пилку. Він припустив, що рух пилку пов'язаний з тим, що молекули води вдаряються об пилок і змушують його рухатися.

Дифузія – процес взаємного проникнення молекул однієї речовини у проміжки між молекулами іншого речеста.

Прикладом броунівського рухує
1) безладний рух квіткового пилку в крапельці води
2) безладний рух мошок під ліхтарем
3) розчинення твердих речовину рідинах
4) проникнення поживних речовинз ґрунту в коріння рослин
Рішення:з визначення броунівського руху відомо, що правильна відповідь 1. Пилок безладно рухається через те, що молекули воду ударяються об неї. Безладне рух мошок під ліхтарем не підходить так як мошки самі вибирають напрямок руху, останні дві відповіді це приклади дифузії.
Відповідь: 1.

Завдання оге з фізики (вирішу еге):Який з нижченаведених тверджень є правильним?
А. Молекули чи атоми у речовині перебувають у безперервному тепловому русі, і з аргументів на користь цього є явище дифузії.
Б. Молекули або атоми в речовині знаходяться в безперервному тепловому русі, і доказом цього є явище конвекції.
1) тільки А
2) тільки Б
3) і А, і Б
4) ні А, ні Б
Рішення:Дифузія – процес взаємного проникнення молекул однієї речовини у проміжки між молекулами іншого речеста. Перше твердження вірне, Конвенкція - перенесення внутрішньої енергії з шарами рідини або газу, виходить, що друге твердження не вірне.
Відповідь: 1.

Завдання оге з фізики (фіпі): 2) Свинцеву кульку нагрівають у полум'ї свічки. Як у процесі нагрівання змінюється обсяг кульки та Середня швидкістьрух його молекул?
Встановіть відповідність між фізичними величинами та їх можливими змінами.
Для кожної величини визначте відповідний характер зміни:
1) збільшується
2) зменшується
3) не змінюється
Запишіть у таблиці вибрані цифри для кожної фізичної величини. Цифри у відповіді можуть повторюватися.
Рішення (Дякую Мілені) : 2) 1. Обсяг кульки збільшиться за рахунок того, що молекули почнуть рухатися швидше.
2. Швидкість молекул під час нагрівання збільшиться.
Відповідь: 11.

Завдання демонстраційного варіантуОДЕ 2019:Одне з положень молекулярно-кінетичної теорії будови речовини у тому, що «частинки речовини (молекули, атоми, іони) перебувають у безперервному хаотичному русі». Що означають слова "безперервний рух"?
1) Частинки весь час рухаються у певному напрямку.
2) Рух частинок речовини не підпорядковується жодним законам.
3) Частинки всі разом рухаються то одному, то іншому напрямку.
4) Рух молекул ніколи не припиняється.
Рішення:Молекули рухаються, з-за зіткнень швидкість молекул постійно змінюється, тому ми не можемо вирахувати швидкість і напрямок кожної молекули, але ми можемо вирахувати середню квадратичну швидкість молекул, і вона пов'язана з температурою, при зниженні температури швидкість молекул зменшується. Вважають, що температура при якій припиниться рух молекул дорівнює -273 °С (мінімальна можлива температура в природі). Але вона недосяжна. тому молекули ніколи не перестануть рухатися.

§ 1. Тепловий рух. температураВ навколишньому світі відбуваються різні фізичні явища, які пов'язані з нагріванням та охолодженням тіл. Ми знаємо, що при нагріванні холодна вода спочатку стає теплою, а потім гарячою. Такими словами, як «холодний», «теплий» і «гарячий», ми вказуємо на різний ступінь нагрітості тіл, або, як кажуть у фізиці, різну температуру тіл. Температура гарячої водивище за температуру холодної. Температура повітря влітку вища, ніж узимку.Приклади теплових явищ:
а - танення льоду; б - замерзання води Температуру тіл вимірюють за допомогою термометра та виражають у градусах Цельсія(°С).Вам вже відомо, що дифузія за більш високої температури відбувається швидше. Це означає, що швидкість руху молекул та температура пов'язані між собою. У разі підвищення температури швидкість руху молекул збільшується, при зниженні - зменшується. Отже температура тіла залежить від швидкості руху молекул.Тепла вода складається з таких молекул, як і холодна. Різниця між ними полягає лише у швидкості руху молекул. Явлення, пов'язані з нагріванням або охолодженням тіл, із зміною температури, називаються тепловими. До таких явищ відносяться, наприклад, нагрівання та охолодження повітря, танення льоду, плавлення металів та ін. Молекули чи атоми, у тому числі складаються тіла, перебувають у безперервному безладному русі. Їхня кількість в оточуючих нас тілах дуже велика. Так, в обсязі, що дорівнює 1 см3 води, міститься близько 3,34 1022 молекул. Кожна молекула рухається дуже складною траєкторією. Це пов'язано з тим, що, наприклад, частинки газу, що рухаються з великими швидкостями у різних напрямках, стикаються одна з одною та зі стінками судини. Внаслідок цього вони змінюють свою швидкість і знову продовжують рух. На малюнку 1 зображено траєкторії руху мікроскопічних частинок фарби, розчиненої у воді.Рис. 1. Траєкторія руху мікрочастинок фарби, розчиненої у воді Оскільки зі швидкістю руху молекул тіла пов'язана його температура, безладний рух часток називають тепловим рухом. У рідинах молекули можуть коливатися, обертатися та переміщатися щодо один одного. В твердих тілахмолекули та атоми коливаються біля деяких середніх положень. У тепловому русі беруть участь усі молекули тіла, тому зі зміною характеру теплового руху змінюється і стан тіла, його властивості. Так, при підвищенні температури лід починає танути, перетворюючись на рідину. Якщо знижувати температуру, наприклад, ртуті, вона з рідини перетворюється на тверде тіло. кристалічних ґратльоду Температура тіла знаходиться в тісному зв'язку із середньою кінетичною енергією молекул. Що температура тіла, то більше вписувалося середня кінетична енергія його молекул. При зниженні температури тіла середня кінетична енергія молекул зменшується.