التذكرة رقم 17
- الفرضية الذرية لبنية المادة وأدلتها التجريبية. نموذج الغاز المثالي درجة الحرارة المطلقة. درجة الحرارة كمقياس لمتوسط الطاقة الحركية لحركة الجسيمات الدافئة.
- قوانين انعكاس وانكسار الضوء. الانعكاس الداخلي الكلي العدسات؛ صيغة عدسة رقيقة. الأدوات البصرية.
أ. 1. تتكون جميع المواد من جزيئات يوجد بينها مسافات. الدليل: 1. إذا كسرت شيئا فإن القطع خشن؛ 2. يمكن لأي جسم أن ينضغط دائمًا - وهذا بسبب المسافات بين جزيئاته.
ب. جميع الجزيئات في حركة مستمرة وفوضوية. البرهان: 1. الانتشار – ظاهرة اختلاط المواد مع بعضها البعض. إذا قمت بدمج مادتين، فسوف تختلطان بعد مرور بعض الوقت دون تحريك (على سبيل المثال: خيار التخليل)؛ 2. الحركة البراونية هي حركة الجزيئات الكبيرة العالقة في سائل أو غاز. (على سبيل المثال: "ترقص" جزيئات الغبار في الهواء - يحدث هذا بسبب حقيقة أن جزيئات الهواء تتحرك بشكل مستمر وعشوائي وتسقط الجزيئات).
ج. توجد بين الجزيئات قوى جذب وتنافر في نفس الوقت (على سبيل المثال: الترامبولين، زنبرك السيارة، وما إلى ذلك)
الغاز المثالي هو نموذج في الفيزياء. يعتبر الغاز الموجود في الوعاء غازًا مثاليًا عندما لا يتعرض الجزيء الذي يطير من جدار إلى جدار الوعاء إلى تصادمات مع جزيئات أخرى.
تربط معادلة MKT الأساسية المعلمات العيانية (الضغط والحجم ودرجة الحرارة) لنظام الغاز مع المعلمات المجهرية (كتلة الجزيئات ومتوسط سرعة حركتها).
أين هو التركيز، 1/مول؛ - الكتلة الجزيئية، كجم؛ - جذر متوسط مربع سرعة الجزيئات، م/ث؛ - الطاقة الحركية للحركة الجزيئية، ج.
درجة الحرارة المطلقة – تقاس بـ K (كلفن)
الصفر المطلق هو درجة الحرارة التي تساوي -273 درجة مئوية، والتي عندها يجب أن تتوقف كل الحركة.
لشرح خصائص المادة في الحالة الغازية، يتم استخدام نموذج الغاز المثالي. يعتبر الغاز مثاليًا إذا: أ) لا توجد قوى تجاذب بين الجزيئات، أي أن الجزيئات تتصرف كأجسام مرنة تمامًا؛
ب) يتم تفريغ الغاز بشكل كبير، أي. المسافة بين الجزيئات أكبر بكثير من حجم الجزيئات نفسها؛
ج) يتم تحقيق التوازن الحراري في جميع أنحاء الحجم على الفور. يتم استيفاء الشروط اللازمة لاكتساب الغاز الحقيقي خصائص الغاز المثالي في ظل الخلخلة المناسبة للغاز الحقيقي. بعض الغازات، حتى في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي، تختلف قليلاً عن الغازات المثالية. المعلمات الرئيسية للغاز المثالي هي الضغط والحجم ودرجة الحرارة.
كان أحد النجاحات الأولى والمهمة لـ MCT هو التفسير النوعي والكمي لضغط الغاز على جدران الوعاء. أما التفسير النوعي فهو أن جزيئات الغاز عند اصطدامها بجدران الوعاء تتفاعل معها وفق قوانين الميكانيكا كأجسام مرنة وتنقل نبضاتها إلى جدران الوعاء.
وبالاعتماد على استخدام المبادئ الأساسية للنظرية الحركية الجزيئية تم الحصول على معادلة MKT الأساسية للغاز المثالي،
والذي يبدو كالتالي: حيث p هو ضغط الغاز المثالي، m0 هي كتلة الجزيء، القيمة المتوسطة
تركيز الجزيئات، مربع سرعة الجزيئات.
تحديد القيمة المتوسطة للطاقة الحركية للحركة الانتقالية لجزيئات الغاز المثالية
نحصل على المعادلة الرئيسية
MCT للغاز المثالي في الشكل:
ومع ذلك، من خلال قياس ضغط الغاز فقط، من المستحيل معرفة متوسط الطاقة الحركية للجزيئات الفردية أو تركيزها. وبالتالي، للعثور على المعلمات المجهرية للغاز، فمن الضروري قياس بعض الكميات الفيزيائية الأخرى المتعلقة بمتوسط الطاقة الحركية للجزيئات. هذه الكمية هي درجة الحرارة. درجة الحرارة هي كمية فيزيائية عددية تصف حالة التوازن الديناميكي الحراري (حالة لا يوجد فيها أي تغيير في المعلمات المجهرية). باعتبارها كمية ديناميكية حرارية، فإن درجة الحرارة تميز الحالة الحرارية للنظام وتقاس بدرجة انحرافها عما يفترض أنه صفر؛ وككمية حركية جزيئية، فإنها تميز شدة الحركة الفوضوية للجزيئات ويتم قياسها بمتوسط طاقتها الحركية. Ek = 3/2 kT، حيث k = 1.38 10^(-23) J/K ويسمى ثابت بولتزمان.
درجة حرارة جميع أجزاء النظام المعزول في حالة توازن هي نفسها. يتم قياس درجة الحرارة بواسطة موازين الحرارة بدرجات مقاييس درجات الحرارة المختلفة. هناك مقياس ديناميكي حراري مطلق (مقياس كلفن) ومقاييس تجريبية مختلفة تختلف في نقاط بدايتها. قبل إدخال مقياس درجة الحرارة المطلقة، كان مقياس مئوية يستخدم على نطاق واسع في الممارسة العملية (تعتبر نقطة تجمد الماء 0 درجة مئوية، ونقطة غليان الماء عند الضغط الجوي العادي هي 100 درجة مئوية).
وحدة درجة الحرارة على المقياس المطلق تسمى كلفن ويتم اختيارها لتكون مساوية لدرجة واحدة على مقياس مئوية 1 ك = 1 درجة مئوية. في مقياس كلفن، تعتبر درجة حرارة الصفر المطلق صفرًا، أي درجة الحرارة التي يكون عندها ضغط الغاز المثالي عند حجم ثابت صفرًا. الحسابات تعطي النتيجة أن درجة حرارة الصفر المطلق هي -273 درجة مئوية. وبالتالي، هناك علاقة بين مقياس درجة الحرارة المطلقة ومقياس مئوية T = t ° C + 273. درجات حرارة الصفر المطلق لا يمكن الوصول إليها، لأن أي تبريد يعتمد على تبخر الجزيئات من السطح، وعندما تقترب من الصفر المطلق، تتباطأ سرعة الحركة الانتقالية للجزيئات كثيرًا بحيث يتوقف التبخر عمليًا. من الناحية النظرية، عند الصفر المطلق، تكون سرعة الحركة الانتقالية للجزيئات صفرًا، أي تتوقف الحركة الحرارية للجزيئات.
أساسيات النظرية الحركية الجزيئية لبنية المادة
تم تطوير أساسيات النظرية الحركية الجزيئية بواسطة إم.في. Lomonosov، L. Boltzmann، J. Maxwell وآخرون تعتمد هذه النظرية على المبادئ التالية:
1. تتكون جميع المواد من جزيئات صغيرة - جزيئات.تتكون جزيئات المواد المعقدة من جزيئات أصغر - ذرات. مجموعات مختلفة من الذرات تخلق أنواعًا من الجزيئات. تتكون الذرة من نواة موجبة الشحنة محاطة بغلاف إلكتروني سالب الشحنة. يتم قياس كتلة الجزيئات والذرات بوحدات الكتلة الذرية (amu). يبلغ قطر الذرات والجزيئات من 10 إلى 10 سم. وتسمى كمية المادة التي تحتوي على عدد من الجزيئات (ذرات أو جزيئات) مساوية لعدد الذرات في 0.012 كجم من نظير الكربون C. نحن نصلي.
تتصادم الجزيئات مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى تغير سرعتها من حيث الحجم والاتجاه. في هذه الحالة، تحدث إعادة توزيع إجمالي الطاقة الحركية. يعتبر الجسم الذي يتكون من جزيئات بمثابة نظام من الجزيئات المتحركة والمتفاعلة. يمتلك مثل هذا النظام من الجزيئات طاقة تتكون من الطاقة الكامنة للتفاعل بين الجزيئات والطاقة الحركية لحركة الجسيمات. تسمى هذه الطاقة الطاقة الداخلية للاجسام. تسمى كمية الطاقة الداخلية التي تنتقل بين الأجسام أثناء التبادل الحراري كمية الحرارة (جول، كال).جول - سي. 1 كال = 4.18 ج. الذرات والجزيئات في حركة مستمرة، وهو ما يسمى الحرارية.الخاصية الرئيسية للحركة الحرارية هي طبيعتها المتواصلة (الفوضى). لتوصيف شدة الحركة الحرارية كميًا، تم تقديم مفهوم درجة حرارة الجسم. كلما زادت كثافة الحركة الحرارية للجزيئات في الجسم، ارتفعت درجة حرارته. عندما يتلامس جسمان، تنتقل الطاقة من الجسم الأكثر حرارة إلى الجسم الأقل حرارة وتستقر في النهاية حالة التوازن الحراري.
من وجهة نظر المفاهيم الحركية الجزيئية درجة حرارةهي الكمية التي تميز متوسط الطاقة الحركية للحركة الانتقالية للجزيئات أو الذرات. وحدة قياس درجة الحرارة هي درجة.(جزء من مائة من الفرق بين درجتي غليان وتجمد الماء النقي عند الضغط الجوي). تم إدخال مقياس كلفن لدرجة الحرارة المطلقة إلى الفيزياء. الدرجة المئوية تساوي درجة كلفن. عند درجة حرارة -273 مئوية، يجب أن تتوقف الحركة الانتقالية لجزيئات الغاز (الصفر المطلق)، أي أن النظام (الجسم) لديه أقل طاقة ممكنة.
تم تأكيد المبادئ الأساسية للنظرية الحركية الجزيئية لبنية المادة من خلال العديد من التجارب والظواهر (الانتشار، الحركة البراونية، خلط السوائل، انضغاط المواد المختلفة، ذوبان المواد الصلبة في السوائل، وما إلى ذلك). لقد أدت الأساليب التجريبية الحديثة - تحليل حيود الأشعة السينية، والملاحظات باستخدام المجهر الإلكتروني وغيرها - إلى إثراء فهمنا لبنية المادة. في الغاز، تكون المسافات بين الجزيئات كبيرة نسبيًا، وتكون قوى الجذب ضئيلة. تميل جزيئات الغاز دائمًا إلى التوزيع بالتساوي عبر كامل الحجم الذي تشغله. يمارس الغاز ضغطًا على جدران الوعاء الذي يوجد فيه. يحدث هذا الضغط بسبب تأثيرات الجزيئات المتحركة. عند دراسة النظرية الحركية للغاز، ما يسمى الغاز المثالي.غاز نهمل فيه قوى التفاعل بين الجزيئات وحجم جزيئات الغاز. على افتراض أنه أثناء التصادمات، تكون جزيئات الغاز المثالي مثل الكرات المرنة تمامًا.
العودة إلى الأمام
انتباه! معاينات الشرائح هي لأغراض إعلامية فقط وقد لا تمثل جميع ميزات العرض التقديمي. إذا كنت مهتما بهذا العمل، يرجى تحميل النسخة الكاملة.
الأهداف.
- التعليمية.
- أعط مفهوم درجة الحرارة كمقياس لمتوسط الطاقة الحركية. النظر في تاريخ إنشاء موازين الحرارة، ومقارنة مقاييس درجات الحرارة المختلفة؛ لتنمية القدرة على تطبيق المعرفة المكتسبة لحل المشكلات وأداء المهام العملية، لتوسيع آفاق الطلاب في مجال الظواهر الحرارية.
- التعليمية.
- تطوير القدرة على الاستماع إلى محاورك والتعبير عن وجهة نظرك الخاصة
- التنموية.
- تنمية الاهتمام الطوعي والتفكير لدى الطلاب (القدرة على التحليل والمقارنة وبناء القياسات واستخلاص النتائج) والاهتمام المعرفي (بناءً على تجربة فيزيائية) ؛
- تشكيل المفاهيم الأيديولوجية حول معرفة العالم.
تقدم الدرس
مرحبا، من فضلك اجلس.
عند دراسة الميكانيكا كنا مهتمين بحركة الأجسام. الآن سننظر في الظواهر المرتبطة بالتغيرات في خصائص الأجسام الساكنة. وسوف ندرس تسخين وتبريد الهواء، وذوبان الجليد، وذوبان المعادن، وغليان الماء، وما إلى ذلك. وتسمى هذه الظواهر الظواهر الحرارية.
نحن نعلم أنه عندما يتم تسخين الماء البارد، فإنه يصبح دافئًا أولاً ثم ساخنًا. يبرد الجزء المعدني الذي يتم إزالته من اللهب تدريجياً. يسخن الهواء المحيط بمشعات الماء الساخن، وما إلى ذلك.
نستخدم الكلمات "بارد"، "دافئ"، "ساخن" للدلالة على الحالة الحرارية للأجسام. الكمية التي تميز الحالة الحرارية للأجسام هي درجة حرارة.
يعلم الجميع أن درجة حرارة الماء الساخن أعلى من درجة حرارة الماء البارد. في فصل الشتاء، تكون درجة حرارة الهواء الخارجي أقل مما كانت عليه في الصيف.
جميع جزيئات أي مادة تتحرك بشكل مستمر وعشوائي (عشوائي).
تسمى الحركة الفوضوية العشوائية للجزيئات بالحركة الحرارية.
أخبرني ما الفرق بين الحركة الحرارية والحركة الميكانيكية؟
أنها تنطوي على العديد من الجسيمات ذات مسارات مختلفة. الحركة لا تتوقف أبدا. (مثال: الحركة البراونية)
عرض نموذج الحركة البراونية
على ماذا تعتمد الحركة الحرارية؟
- التجربة رقم 1: غمس قطعة من السكر في الماء البارد وأخرى في الماء الساخن. أيهما سوف يذوب بشكل أسرع؟
- التجربة رقم 2: ضع قطعتين من السكر (واحدة أكبر من الأخرى) في الماء البارد. أيهما سوف يذوب بشكل أسرع؟
تبين أن مسألة درجة الحرارة صعبة للغاية. كيف، على سبيل المثال، يختلف الماء الساخن عن الماء البارد؟ لفترة طويلة لم تكن هناك إجابة واضحة على هذا السؤال. نعلم اليوم أن الماء في أي درجة حرارة يتكون من نفس الجزيئات. إذن ما الذي يتغير بالضبط في الماء مع زيادة درجة حرارته؟ من التجربة رأينا أن السكر سوف يذوب بشكل أسرع في الماء الساخن. يحدث الذوبان بسبب الانتشار. هكذا، يحدث الانتشار بشكل أسرع في درجات الحرارة الأعلى منه في درجات الحرارة المنخفضة.
لكن سبب الانتشار هو حركة الجزيئات. وهذا يعني أن هناك علاقة بين سرعة حركة الجزيئات ودرجة حرارة الجسم: في الجسم ذي درجة الحرارة المرتفعة، تتحرك الجزيئات بشكل أسرع.
لكن درجة الحرارة لا تعتمد فقط على متوسط سرعة الجزيئات. على سبيل المثال، الأكسجين، الذي يبلغ متوسط سرعة جزيئاته 440 م/ث، تبلغ درجة حرارته 20 درجة مئوية، والنيتروجين، الذي له نفس متوسط سرعة الجزيئات، تبلغ درجة حرارته 16 درجة مئوية. يرجع انخفاض درجة حرارة النيتروجين إلى حقيقة أن جزيئات النيتروجين أخف من جزيئات الأكسجين. وبالتالي، فإن درجة حرارة المادة لا يتم تحديدها فقط من خلال متوسط سرعة حركة جزيئاتها، ولكن أيضًا من خلال كتلتها. ونرى الشيء نفسه في التجربة رقم 2.
نحن نعرف الكميات التي تعتمد على سرعة الجسيم وكتلته. هذه هي الطاقة الدافعة والحركية. لقد وجد العلماء أن الطاقة الحركية للجزيئات هي التي تحدد درجة حرارة الجسم: درجة الحرارة هي مقياس لمتوسط الطاقة الحركية للجزيئات في الجسم. وكلما زادت هذه الطاقة، ارتفعت درجة حرارة الجسم.
لذلك، عندما تسخن الأجسام، يزداد متوسط الطاقة الحركية للجزيئات، وتبدأ في التحرك بشكل أسرع؛ عندما تبرد، تنخفض طاقة الجزيئات وتبدأ في التحرك ببطء أكبر.
درجة الحرارة هي الكمية التي تميز الحالة الحرارية للجسم. مقياس "لحرارة" الجسم. كلما ارتفعت درجة حرارة الجسم، زاد متوسط طاقة ذراته وجزيئاته.
هل من الممكن الاعتماد فقط على أحاسيسك للحكم على درجة حرارة الجسم؟
- التجربة رقم 1: المس جسمًا خشبيًا بيد واحدة وجسمًا معدنيًا باليد الأخرى.
قارن الأحاسيس
على الرغم من أن كلا الجسمين لهما نفس درجة الحرارة، إلا أن إحدى اليدين ستشعر بالبرودة والأخرى دافئة
- التجربة رقم 2: خذ ثلاث أوعية بها ماء ساخن ودافئ وبارد. ضع إحدى يديك في وعاء به ماء بارد والأخرى في وعاء به ماء ساخن. بعد مرور بعض الوقت، ضع كلتا يديك في وعاء به ماء دافئ
قارن الأحاسيس
اليد التي كانت في الماء الساخن تشعر الآن بالبرد، واليد التي كانت في الماء البارد تشعر الآن بالدفء، على الرغم من أن كلتا اليدين في نفس الوعاء.
لقد أثبتنا أن مشاعرنا ذاتية. هناك حاجة إلى أدوات لتأكيدها.
تسمى الأدوات المستخدمة لقياس درجة الحرارة موازين الحرارة. يعتمد عمل مقياس الحرارة هذا على التمدد الحراري للمادة. عند تسخينه، يزداد عمود المادة المستخدمة في مقياس الحرارة (مثل الزئبق أو الكحول)، وعندما يبرد ينخفض. تم اختراع أول مقياس حرارة سائل في عام 1631 على يد الفيزيائي الفرنسي جيه راي.
سوف تتغير درجة حرارة الجسم حتى تصل إلى التوازن الحراري مع البيئة.
قانون التوازن الحراري: لأي مجموعة من الأجسام المعزولة، بعد فترة تصبح درجات الحرارة واحدة، أي: تحدث حالة من التوازن الحراري .
يجب أن نتذكر أن أي مقياس حرارة يُظهر دائمًا درجة حرارته. لتحديد درجة حرارة البيئة يجب وضع مقياس الحرارة في هذه البيئة والانتظار حتى تتوقف درجة حرارة الجهاز عن التغير، مع أخذ قيمة مساوية لدرجة الحرارة المحيطة. عندما تتغير درجة حرارة البيئة، ستتغير درجة حرارة مقياس الحرارة أيضًا.
يعمل مقياس الحرارة الطبي المصمم لقياس درجة حرارة جسم الإنسان بشكل مختلف إلى حد ما. انه ينتمي إلى ما يسمى الحد الأقصى لمقاييس الحرارة، مسجلاً أعلى درجة حرارة تم تسخينها إليها. بعد قياس درجة حرارتك، قد تلاحظ أنه عندما تجد نفسك في بيئة أكثر برودة (مقارنة بجسم الإنسان)، يستمر مقياس الحرارة الطبي في إظهار نفس القيمة. لإعادة عمود الزئبق إلى حالته الأصلية، يجب رج مقياس الحرارة هذا.
ومع استخدام مقياس حرارة مختبري لقياس درجة حرارة البيئة، فهذا ليس ضروريًا.
تسمح لك موازين الحرارة المستخدمة في الحياة اليومية بالتعبير عن درجة حرارة المادة بالدرجات المئوية (درجة مئوية).
أ. مئوية (1701-1744) - عالم سويدي اقترح استخدام مقياس درجة الحرارة المئوية. على مقياس درجة الحرارة المئوية، الصفر (منذ منتصف القرن الثامن عشر) هي درجة حرارة ذوبان الجليد، و100 درجة هي نقطة غليان الماء عند الضغط الجوي العادي.
دعونا نستمع إلى رسالة حول تاريخ تطور موازين الحرارة (عرض تقديمي من Sidorova E.)
تعتمد موازين الحرارة السائلة على مبدأ تغيير حجم السائل الذي يتم سكبه في مقياس الحرارة (عادة الكحول أو الزئبق) عندما تتغير درجة الحرارة المحيطة. العيب: تتوسع السوائل المختلفة بشكل مختلف، لذلك تختلف قراءات مقياس الحرارة: الزئبق -50 درجة مئوية؛ الجلسرين -47.6 0 درجة مئوية
لقد حاولنا صنع مقياس حرارة سائل في المنزل. دعونا نرى ما سيأتي منه. (فيديو لبريكينا ف. الملحق 1)
لقد تعلمنا أن هناك مقاييس مختلفة لدرجة الحرارة. بالإضافة إلى مقياس مئوية، يتم استخدام مقياس كلفن على نطاق واسع. تم تقديم مفهوم درجة الحرارة المطلقة بواسطة دبليو طومسون (كلفن). يسمى مقياس درجة الحرارة المطلقة بمقياس كلفن أو مقياس درجة الحرارة الديناميكي الحراري.
وحدة درجة الحرارة المطلقة هي كلفن (K).
الصفر المطلق هو أقل درجة حرارة ممكنة لا يمكن أن يكون عندها شيء أبرد منه ومن المستحيل نظريا استخلاص الطاقة الحرارية من مادة ما، وهي درجة الحرارة التي تتوقف عندها الحركة الحرارية للجزيئات
يتم تعريف الصفر المطلق على أنه 0 كلفن، وهو ما يقرب من 273.15 درجة مئوية
كلفن واحد يساوي درجة واحدة T=t+273
أسئلة من امتحان الدولة الموحدة
أي من الخيارات التالية لقياس درجة حرارة الماء الساخن باستخدام مقياس الحرارة يعطي النتيجة الأكثر صحة؟
1) يتم غمر مقياس الحرارة في الماء، وبعد إزالته من الماء بعد دقائق قليلة، يتم أخذ القراءات
2) يتم إنزال مقياس الحرارة في الماء والانتظار حتى تتوقف درجة الحرارة عن التغير. بعد ذلك، دون إزالة مقياس الحرارة من الماء، خذ قراءاته
3) يتم إنزال مقياس الحرارة في الماء ويتم أخذ القراءات على الفور دون إزالته من الماء
4) يُنزل مقياس الحرارة في الماء، ثم يُرفع بسرعة من الماء وتُؤخذ القراءات
يوضح الشكل جزءًا من مقياس الحرارة المعلق خارج النافذة. درجة حرارة الهواء في الخارج هي
- 18 0 ج
- 14 0 ج
- 21 0 ج
- 22 0 ج
حل المشكلات رقم 915، 916 ("مجموعة المشكلات في الفيزياء 7-9" بقلم V.I. Lukashik، E.V. Ivanova)
- الواجب المنزلي: الفقرة 28
- رقم 128 د "مجموعة المسائل في الفيزياء 7-9" V.I Lukashik, E.V. ايفانوفا
الدعم المنهجي
- "الفيزياء 8" إس. جروموف، ن.أ. الوطن الأم
- "مجموعة من المشاكل في الفيزياء 7-9" V.I.Lukashik، E.V.
- ايفانوفا
الرسومات المتاحة للجمهور على شبكة الإنترنت
الصفحة 1
تشبه الحركة الحرارية لجزيئات المواد في الحالة السائلة حركتها للمواد في الحالة البلورية والغازية. في البلورات، يتم التعبير عن الحركة الحرارية للجزيئات بشكل رئيسي في اهتزازات الجزيئات المتعلقة بمواقع التوازن، والتي لا تتغير عمليا بمرور الوقت. الحركة الحرارية للجزيئات في الغازات هي في الأساس حركتها الانتقالية ودورانها، والتي تتغير اتجاهاتها عند الاصطدامات.
تسمى الحركة الحرارية لجزيئات المادة على سطح الركيزة بالهجرة. أثناء الهجرة، يصبح من الممكن أن تتصادم الجزيئات - اثنتين أو أقل في كثير من الأحيان ثلاثة - مع بعضها البعض. تتجمع الجزيئات المتصادمة معًا تحت تأثير قوى فان دير فالس. لذلك يتم تشكيل الثنائيات والثلاثية. وهي أكثر صعوبة في امتصاصها من الجزيئات المفردة، لأن روابطها مع السطح أقوى بشكل ملحوظ. هذه التكوينات هي مراكز نشطة أثناء تكثيف جزيئات الترسيب اللاحقة.
وبما أن الحركة الحرارية لجزيئات مادة الجسم تعطل ترتيبها المرتب، فإن المغنطة تتناقص مع زيادة درجة الحرارة.
وبما أن الحركة الحرارية لجزيئات مادة الجسم تعطل ترتيبها المرتب، فإن المغنطة تتناقص مع زيادة درجة الحرارة. إذا تمت إزالة هذا الجسم من المجال الخارجي، فإن الحركة الفوضوية للجزيئات ستؤدي إلى إزالة المغناطيسية بالكامل.
يتم إنشاء ضغط البخار المشبع عن طريق الحركة الحرارية لجزيئات المادة في مرحلة البخار عند درجة حرارة معينة.
يتميز الصفر المطلق (0 كلفن) بوقف الحركة الحرارية لجزيئات المادة ويتوافق مع درجة حرارة أقل من 0 درجة مئوية بمقدار 273 درجة مئوية.
تسمح لنا النظرية الحركية للمادة بإقامة علاقة بين الضغط والطاقة الحركية للحركة الحرارية لجزيئات المادة.
إذا كانت الحركات الداخلية في الجزيئات مرتبطة بحركتها الحرارية الخارجية، فمن المستحيل فهم خصائص المادة وسلوكها الكيميائي دون دراسة هذا الارتباط ودون مراعاة تلك العوامل التي تؤثر على الحركة الحرارية لجزيئات المادة. مادة (درجة الحرارة، الضغط، البيئة، الخ) ومن خلال هذه الحركة الحرارية تؤثر أيضًا على حالة الحركة الداخلية في كل جزيء على حدة.
وهكذا وجد أن أي مادة يمكن أن تتحول من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة. ومع ذلك، يمكن لكل مادة أن تشهد مثل هذا التحول فقط عند درجات حرارة أقل من درجة حرارة معينة تسمى درجة الحرارة الحرجة Tc. وفوق درجة الحرارة الحرجة لا تتحول المادة إلى سائلة أو صلبة تحت أي ضغط. من الواضح أنه عند درجة الحرارة الحرجة، يتجاوز متوسط الطاقة الحركية للحركة الحرارية لجزيئات المادة الطاقة الكامنة لارتباطها في سائل أو صلب. وبما أن القوى الجذابة التي تعمل بين جزيئات المواد المختلفة تختلف، فإن الطاقة الكامنة لاتصالها مختلفة أيضا، وبالتالي تختلف قيم درجة الحرارة الحرجة للمواد المختلفة أيضا.
تم تقديم أوقات الاسترخاء 1 وT2 أعلاه كثوابت، والتي يجب تحديدها من خلال الخبرة. تقع قيم 7 المقاسة للمواد المختلفة في نطاق واسع من K) 4 ثانية لمحاليل الأملاح المغنطيسية إلى عدة. تشير البيانات التجريبية إلى وجود علاقة وثيقة بين قيم أوقات الاسترخاء وبنية وطبيعة الحركة الحرارية لجزيئات المادة.
درجة الحرارة المطلقة T، K، تميز درجة تسخين الجسم. على وجه الخصوص، تم أخذ نقطة انصهار الجليد (0 درجة مئوية) ونقطة غليان الماء (100 درجة مئوية) عند الضغط الجوي العادي كقيم أولية تستخدم في بناء مقياس درجة الحرارة العملي الدولي لتحديد أصل درجة الحرارة و وحدة قياسها - الدرجات. تعتبر درجات الحرارة الأعلى من 0 درجة مئوية إيجابية، ودرجات الحرارة الأقل من 0 درجة مئوية تعتبر سلبية. في نظام الوحدات الدولي SI، يتم إجراء حسابات درجة الحرارة من الصفر المطلق بدرجات مقياس كلفن الديناميكي الحراري. ويتميز الصفر المطلق لهذا المقياس (0 كلفن) بتوقف الحركة الحرارية لجزيئات المادة ويقابل على المقياس المئوي درجة حرارة - 273 درجة 15 درجة مئوية، وبالتالي يختلف كلا المقياسين فقط في نقطة البداية، وسعر القسمة (الدرجة) واحد بالنسبة لهم.
الصفحات: 1
لدراسة موضوع "الحركة الحرارية" نحتاج إلى تكرار:
تحدث أنواع مختلفة من الظواهر الفيزيائية في العالم من حولنا، والتي ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالتغيرات في درجة حرارة الجسم.
نتذكر منذ الصغر أن الماء في البحيرة يكون باردًا في البداية، ثم بالكاد دافئًا، وبعد فترة يصبح مناسبًا للسباحة.
باستخدام كلمات مثل "بارد"، "حار"، "دافئ قليلاً"، نحدد درجات مختلفة من "تسخين" الأجسام، أو، بلغة الفيزياء، درجات حرارة مختلفة للأجسام.
إذا قارنت درجة الحرارة في البحيرة في الصيف وأواخر الخريف، فإن الفرق واضح. درجة حرارة الماء الدافئ أعلى قليلاً من درجة حرارة الماء المثلج.
وكما هو معروف، يحدث الانتشار بشكل أسرع عند درجات الحرارة المرتفعة. ويترتب على ذلك أن سرعة حركة الجزيئات ودرجة الحرارة مترابطة بشكل وثيق.
قم بإجراء تجربة: خذ ثلاثة أكواب واملأها بالماء البارد والدافئ والساخن، والآن ضع كيس شاي في كل كوب ولاحظ كيف يتغير لون الماء؟ أين سيحدث هذا التغيير بشكل مكثف؟
إذا قمت بزيادة درجة الحرارة، فإن سرعة حركة الجزيئات سوف تزيد، إذا قمت بتقليلها، فسوف تنخفض. وهكذا نستنتج: تعتمد درجة حرارة الجسم بشكل مباشر على سرعة حركة الجزيئات.
يتكون الماء الساخن من نفس جزيئات الماء البارد تمامًا. الفرق بينهما هو فقط في سرعة حركة الجزيئات.
تسمى الظواهر المرتبطة بتسخين أو تبريد الأجسام والتغيرات في درجات الحرارة بالحرارة. وتشمل هذه التدفئة أو التبريد ليس فقط الأجسام السائلة، ولكن أيضًا الهواء الغازي والصلب.
مزيد من الأمثلة على الظواهر الحرارية: ذوبان المعادن، وذوبان الثلوج.
الجزيئات أو الذرات، التي هي أساس جميع الأجسام، في حركة فوضوية لا نهاية لها. تحدث حركة الجزيئات في الأجسام المختلفة بشكل مختلف. تتحرك جزيئات الغاز بشكل عشوائي بسرعات عالية على طول مسار معقد للغاية.وعندما تتصادمان، فإنهما يرتدان عن بعضهما البعض، مما يغير مقدار واتجاه السرعات.
تتأرجح الجزيئات السائلة حول مواضع التوازن (لأنها تقع بالقرب من بعضها البعض تقريبًا) ونادرًا ما تقفز من موضع توازن إلى آخر. حركة الجزيئات في السوائل أقل حرية منها في الغازات، ولكنها أكثر حرية منها في المواد الصلبة.
في المواد الصلبة، تهتز الجزيئات والذرات حول مواضع متوسطة معينة.
مع زيادة درجة الحرارة، تزداد سرعة الجسيمات، لهذا السبب عادة ما تسمى الحركة الفوضوية للجزيئات بالحرارة.
مثير للاهتمام:
ما هو الارتفاع الدقيق لبرج إيفل؟ وهذا يعتمد على درجة الحرارة المحيطة!
والحقيقة هي أن ارتفاع البرج يختلف بما يصل إلى 12 سم.
ويمكن أن تصل درجة حرارة الحزم إلى 40 درجة مئوية.
وكما تعلم فإن المواد يمكن أن تتمدد تحت تأثير درجة الحرارة المرتفعة.
الفوضى هي السمة الأكثر أهمية للحركة الحرارية. ومن أهم الأدلة على حركة الجزيئات هو الانتشار والحركة البراونية. (الحركة البراونية هي حركة الجزيئات الصلبة الصغيرة في السائل تحت تأثير التأثيرات الجزيئية. وكما تظهر الملاحظة، لا يمكن للحركة البراونية أن تتوقف). تم اكتشاف الحركة البراونية على يد عالم النبات الإنجليزي روبرت براون (1773-1858).
بالتأكيد تشارك جميع جزيئات الجسم في الحركة الحرارية للجزيئات والذرات، ولهذا السبب مع تغير الحركة الحرارية تتغير أيضًا حالة الجسم نفسه وخصائصه المختلفة.
دعونا نتذكر كيف تتغير خصائص الماء مع تغيرات درجة الحرارة.
تعتمد درجة حرارة الجسم بشكل مباشر على متوسط الطاقة الحركية للجزيئات. نخلص إلى نتيجة واضحة: كلما ارتفعت درجة حرارة الجسم، زاد متوسط الطاقة الحركية لجزيئاته. وعلى العكس من ذلك، مع انخفاض درجة حرارة الجسم، ينخفض متوسط الطاقة الحركية لجزيئاته.
درجة حرارة - الكمية التي تميز الحالة الحرارية للجسم أو بمعنى آخر مقياس "تسخين" الجسم.
كلما ارتفعت درجة حرارة الجسم، زاد متوسط طاقة ذراته وجزيئاته.
يتم قياس درجة الحرارة موازين الحرارة، أي. أدوات قياس درجة الحرارة
لا يتم قياس درجة الحرارة مباشرة! القيمة المقاسة تعتمد على درجة الحرارة!
يوجد حاليًا موازين حرارة سائلة وكهربائية.
في موازين الحرارة السائلة الحديثة، هذا هو حجم الكحول أو الزئبق. ميزان الحرارة يقيس درجة حرارتك! وإذا أردنا قياس درجة حرارة جسم آخر باستخدام مقياس الحرارة، فيجب علينا الانتظار بعض الوقت حتى تتساوى درجة حرارة الجسم مع مقياس الحرارة، أي. سيحدث التوازن الحراري بين مقياس الحرارة والجسم. يحتاج ميزان الحرارة المنزلي “مقياس الحرارة” إلى وقت ليعطي قراءة دقيقة لدرجة حرارة المريض.
هذا هو قانون التوازن الحراري:
بالنسبة لأي مجموعة من الأجسام المعزولة، بعد مرور بعض الوقت تصبح درجات الحرارة كما هي،
أولئك. تحدث حالة من التوازن الحراري .
يتم قياس درجة حرارة الجسم باستخدام مقياس الحرارة ويتم التعبير عنها في أغلب الأحيان درجة مئوية(درجة مئوية). هناك أيضًا وحدات قياس أخرى: فهرنهايت وكلفن وريومور.
في أغلب الأحيان، يقيس الفيزيائيون درجة الحرارة على مقياس كلفن. 0 درجة مئوية = 273 درجة كلفن