Събитията на физическия свят са неразривно свързанитемпературни промени. Всеки човек се запознава с нея в ранна детска възраст, когато осъзнава, че ледът е студен и че кипи гореща вода. В същото време идва разбирането, че процесите на промяна на температурата не се появяват моментално. Вече по-късно в училище студент проучва, че това е свързано с топлинното движение. А процесите, свързани с температурата, подчертават цяла част от физиката.
Тази научна концепция е въведена, за да замени обикновенототермини. Думите като горещи, студени или топли се появяват постоянно в ежедневието. Всички те говорят за степента на топлина на тялото. Така се дефинира във физиката само с добавянето, че е скаларно количество. Все пак температурата няма посока, а само цифрова стойност.
В международната система от единици (SI) температураизмерено в градуси по Целзий (ºС). Но в много формули, описващи термичните явления, е необходимо да се преведе в Келвин (К). Съществува проста формула за това: T = t + 273. В нея T е температурата в Келвин, а t е в Целзий. Концепцията за абсолютна нулева температура е свързана с мащаба на Келвин.
Има още няколко температурни скали.В Европа и Америка, например, по време на Фаренхайт (F). Следователно те трябва да могат да записват в Целзий. За целта трябва да се извади 32 от показанията във Ф., след което да се раздели на 1,8.
В неговото обяснение се изисква да се познават такива понятия като температура, топлинно движение. И да се осъществи това преживяване е просто.
Для него потребуется взять три емкости.Те трябва да са достатъчно големи, така че ръцете им лесно да се поберат. Напълнете ги с вода с различна температура. В първия трябва да е много студено. Във втората - загрята. Налейте гореща вода в третата, в която ще бъде възможно да държите ръката.
Сега самото преживяване. Спуснете лявата ръка в съд със студена вода, дясната - с най-горещата. Изчакайте няколко минути. Извадете ги и веднага потопете в съд с топла вода.
Резултатът ще бъде неочакван.Лявата ръка ще усети, че водата е топла, дясната ръка ще има усещане за студена вода. Това се дължи на факта, че в началото се установява топлинно равновесие с онези течности, в които ръцете са потопени първоначално. И тогава този баланс рязко се нарушава.
Той описва всички топлинни явления. Но тези твърдения са доста прости. Следователно, в разговор за топлинното движение, тези позиции трябва да бъдат известни.
първо:вещества се образуват от най-малките частици, разположени на известно разстояние една от друга. Освен това тези частици могат да бъдат както молекули, така и атоми. И разстоянието между тях е многократно по-голямо от размера на частиците.
Второ: във всички вещества се наблюдава топлинното движение на молекулите, което никога не спира. Частиците в този случай се движат произволно (произволно).
Трето: частиците си взаимодействат помежду си. Това действие се дължи на силите на привличане и отблъскване. Стойността им зависи от разстоянието между частиците.
Доказателство, че телата са изградени от частицимежду които има пропуски, служи за тяхното топлинно разширение. Така че, когато тялото се нагрява, размерът му се увеличава. Това се случва поради отстраняването на частици една от друга.
Друго потвърждение на горното едифузия. Тоест проникването на молекули на едно вещество между частиците на друго. Нещо повече, това движение се оказва взаимно. Дифузията протича толкова по-бързо, колкото по-далеч са молекулите. Следователно в газовете взаимното проникване ще се случи много по-бързо, отколкото в течностите. А при твърдите вещества дифузията отнема години.
Между другото, последният процес обяснява и топлинното движение. Всъщност взаимното навлизане на вещества едно в друго се случва без никаква намеса отвън. Но може да се ускори чрез нагряване на тялото.
Ясно доказателство, че иматермичното движение е броуновско движение на частиците. Смята се за суспендирани частици, тоест за тези, които са значително по-големи от молекулите на веществото. Тези частици могат да бъдат прашинки или зърна. И те трябва да бъдат поставени във вода или газ.
Причина за безпорядъчното движение на претегленитечастици във факта, че молекулите действат върху него от всички страни. Действието им е безредно. Размерът на въздействията във всеки момент от времето е различен. Следователно, получената сила е насочена по един или друг начин.
Ако говорим за скоростта на топлинното движение на молекулите, тогава има специално име за него - средният квадрат. Може да се изчисли по формулата:
v = √ [(3kT) / m0ф.
В него T е температурата в Келвин, m0 Е масата на една молекула, k е константата на Болцман (k = 1,38 * 10-23 J / K).
Частиците се привличат и отблъскват. Това знание се оказва важно при обяснението на много процеси, свързани с топлинното движение.
В крайна сметка силите на взаимодействие зависят от съвкупносттасъстояние на материята. И така, газовете практически ги нямат, тъй като частиците се отстраняват толкова много, че ефектът им не се проявява. В течностите и твърдите вещества те са осезаеми и осигуряват запазването на обема на веществото. В последните те също гарантират поддържане на форма.
Доказателство за съществуването на силите на привличане иотблъскването е появата на еластични сили по време на деформация на телата. И така, с удължаване силите на привличане между молекулите се увеличават, а с компресията - отблъскване. Но и в двата случая те връщат тялото в първоначалната му форма.
Може да се запише от основното уравнение на MKT:
(pV) / N = (2E) / 3.
В тази формула p е налягането, V е обемът, N е броят на молекулите и E е средната кинетична енергия.
От друга страна, това уравнение може да бъде написано по следния начин:
(pV) / N = kT.
Ако ги комбинирате, получавате следното равенство:
(2E) / 3 = kT.
От него следва следната формула за средната кинетична енергия на молекулите:
E = (3kT) / 2.
От това се вижда, че енергията е пропорционална натемпература на веществото. Тоест, когато последните се издигат, частиците се движат по-бързо. Това е същността на топлинното движение, което съществува, докато има температура, различна от абсолютната нула.
